JP2015200547A - Particle detection sensor, dust sensor, smoke detector, air cleaner and ventilator - Google Patents

Particle detection sensor, dust sensor, smoke detector, air cleaner and ventilator Download PDF

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JP2015200547A JP2014078774A JP2014078774A JP2015200547A JP 2015200547 A JP2015200547 A JP 2015200547A JP 2014078774 A JP2014078774 A JP 2014078774A JP 2014078774 A JP2014078774 A JP 2014078774A JP 2015200547 A JP2015200547 A JP 2015200547A
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辻 幸司
Koji Tsuji
幸司 辻
渡部 祥文
Yoshifumi Watabe
祥文 渡部
修 赤坂
Osamu Akasaka
修 赤坂
弘貴 松浪
Hiroki Matsunami
弘貴 松浪
福島 博司
Hiroshi Fukushima
博司 福島
貴司 中川
Takashi Nakagawa
貴司 中川
吉祥 永谷
Yoshitada Nagatani
吉祥 永谷
圭子 川人
Keiko Kawahito
圭子 川人
友洋 中谷
Tomohiro Nakatani
友洋 中谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particle detection sensor capable of preventing particles from adhering inside.SOLUTION: A particle detection sensor 1 includes: a light projection element 10 and a light receiving element 20 for detecting particles contained in the atmosphere by receiving scattered light from a light projection element 10 due to particles in a detection area DA with a light receiving element 20. A first protection plate 61 which has the light transmissivity is disposed at a connection part between a particle flow path 33 which is a space area including a detection area DA where the atmosphere containing particles flows and a light-receiving area 32 as space area for guiding the scattered light to the light receiving element 20.

Description

本発明は、粒子検出センサ、並びに、粒子検出センサを備えた、ダストセンサ、煙感知器、空気清浄機及び換気扇に関し、特に、大気中に浮遊する粒子(エアロゾル)を当該粒子の散乱光によって検知する光散乱式粒子検出センサ及びこれを用いた空気清浄機等に関する。   The present invention relates to a particle detection sensor, and a dust sensor, a smoke detector, an air cleaner and a ventilation fan provided with the particle detection sensor, and in particular, particles suspended in the atmosphere (aerosol) are detected by the scattered light of the particles. The present invention relates to a light scattering type particle detection sensor, an air cleaner using the same, and the like.

光散乱式粒子検出センサは、投光素子と受光素子とを備える光電式センサであり、測定対象の気体を取り込んで投光素子の光を当該気体に照射し、その散乱光によって気体に含まれる粒子の有無を検出するものである。例えば、大気中に浮遊するホコリ・花粉・煙等の粒子を検出することができる。   The light scattering particle detection sensor is a photoelectric sensor including a light projecting element and a light receiving element, takes in a gas to be measured, irradiates the light of the light projecting element, and is contained in the gas by the scattered light. It detects the presence or absence of particles. For example, particles such as dust, pollen, and smoke floating in the atmosphere can be detected.

この種の光散乱式粒子検出センサとして、迷光の発生を低減するために、投光素子又は受光素子と対向する位置に光トラップが設けられたものが知られている(例えば特許文献1参照)。   As this type of light scattering type particle detection sensor, a sensor provided with a light trap at a position facing a light projecting element or a light receiving element is known in order to reduce the generation of stray light (see, for example, Patent Document 1). .

特開平11−248629号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-248629

光散乱式粒子検出センサでは、ホコリ・花粉・煙等の粒子を含む気体を内部に導入することによって粒子を検出するため、当該粒子が粒子検出センサの内部に付着して検出精度が低下する場合がある。   In the light scattering type particle detection sensor, particles are detected by introducing gas containing particles such as dust, pollen, smoke, etc. into the inside, so that the particles adhere to the inside of the particle detection sensor and the detection accuracy decreases. There is.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、内部に粒子が付着することを抑制できる粒子検出センサ等を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the particle | grain detection sensor etc. which can suppress that particle | grains adhere inside.

上記目的を達成するために、本発明に係る粒子検出センサの一態様は、筐体と、前記筐体内に配置された投光素子と、前記筐体内に配置され、かつ、検知領域における粒子による前記投光素子の光の散乱光を受光する受光素子と、前記筐体内に設けられ、かつ、前記検知領域を含む空間領域であって粒子を含む大気が流れる空間領域である粒子流路と、前記筐体内に設けられ、かつ、前記散乱光を前記受光素子に導くための空間領域である受光領域と、前記粒子流路と前記受光領域との接続部分に配置され、かつ、透光性を有する第1保護板とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an aspect of the particle detection sensor according to the present invention includes a housing, a light projecting element disposed in the housing, a particle disposed in the housing, and particles in the detection region. A light receiving element that receives the scattered light of the light from the light projecting element; a particle flow path that is provided in the housing and is a space area that includes the detection area and through which air containing particles flows; and A light receiving region which is provided in the housing and is a space region for guiding the scattered light to the light receiving element; and a connecting portion between the particle flow path and the light receiving region; And a first protective plate having the first protective plate.

本発明によれば、粒子検出センサの内部に粒子が付着することを抑制できるので、検出精度の低下を抑制できる。   According to the present invention, it is possible to suppress the adhesion of particles inside the particle detection sensor, and thus it is possible to suppress a decrease in detection accuracy.

(a)は、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサの上面図、(b)は、同粒子検出センサの正面図、(c)は、同粒子検出センサの下面図、(d)は、(a)のA−A線における同粒子検出センサの断面図である。(A) is a top view of the particle detection sensor according to Embodiment 1 of the present invention, (b) is a front view of the particle detection sensor, (c) is a bottom view of the particle detection sensor, and (d). These are sectional drawings of the same particle detection sensor in an AA line of (a). 大気中に粒子が存在しない場合における粒子検出センサの動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating operation | movement of the particle | grain detection sensor in case the particle | grains do not exist in air | atmosphere. 大気中に粒径の小さい粒子が存在する場合における粒子検出センサの動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating operation | movement of the particle | grain detection sensor in case the particle | grains with a small particle diameter exist in air | atmosphere. 大気中に粒径の大きい粒子が存在する場合における粒子検出センサの動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating operation | movement of the particle | grain detection sensor in case the particle | grains with a large particle diameter exist in air | atmosphere. 本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサにおける反射体と受光素子と検知領域との位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the reflector in the particle | grain detection sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention, a light receiving element, and a detection area. 比較例の粒子検出センサの断面図である。It is sectional drawing of the particle | grain detection sensor of a comparative example. 図4Aに示す比較例の粒子検出センサの内部を清掃するときの様子を示す同粒子検出センサの要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the particle | grain detection sensor which shows a mode when the inside of the particle | grain detection sensor of the comparative example shown to FIG. 4A is cleaned. 本発明の実施の形態2に係る粒子検出センサの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the particle | grain detection sensor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る粒子検出センサの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the particle | grain detection sensor which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る粒子検出センサの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the particle | grain detection sensor which concerns on Embodiment 4 of this invention. (a)は、本発明の実施の形態5に係る粒子検出センサの上面図、(b)は、同粒子検出センサの正面図、(c)は、同粒子検出センサの下面図、(d)は、(a)のA−A線における同粒子検出センサの断面図である。(A) is a top view of the particle detection sensor according to Embodiment 5 of the present invention, (b) is a front view of the particle detection sensor, (c) is a bottom view of the particle detection sensor, and (d). These are sectional drawings of the same particle detection sensor in an AA line of (a). 本発明の実施の形態5に係る粒子検出センサの筐体内を清掃(メンテナンス)するときの様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode when the inside of the housing | casing of the particle | grain detection sensor which concerns on Embodiment 5 of this invention is cleaned (maintenance). 本発明の実施の形態5に係る粒子検出センサの筐体内を清掃(メンテナンス)するときの様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode when the inside of the housing | casing of the particle | grain detection sensor which concerns on Embodiment 5 of this invention is cleaned (maintenance).

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Accordingly, numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。   Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.

(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサの構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサの構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は(a)のA−A線における断面図である。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the particle detection sensor according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a particle detection sensor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a front view, FIG. 1C is a bottom view, and FIG. It is sectional drawing in the AA of a).

図1に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ1は、投光素子10と受光素子20とを備える光電式センサであり、検知領域DAにおける粒子による投光素子10からの光の散乱光を受光素子20で受光することにより大気中に含まれる粒子を検出するものである。本実施の形態における粒子検出センサ1は、さらに、反射面を有する反射体40と、大気を加熱する加熱装置50とを有しており、また、内部に導入された粒子が通る粒子流路33と粒子の散乱光を受光素子20に導くための空間領域である受光領域32との接続部分には、透光性を有する第1保護板61が配置されている。   As shown in FIG. 1, the particle detection sensor 1 in the present embodiment is a photoelectric sensor including a light projecting element 10 and a light receiving element 20, and scattering of light from the light projecting element 10 by particles in the detection area DA. By detecting the light by the light receiving element 20, particles contained in the atmosphere are detected. The particle detection sensor 1 according to the present embodiment further includes a reflector 40 having a reflecting surface and a heating device 50 that heats the atmosphere, and a particle flow path 33 through which particles introduced into the interior pass. A first protective plate 61 having translucency is disposed at a connection portion between the light receiving region 32 which is a space region for guiding the scattered light of the particles to the light receiving element 20.

投光素子10は、所定の波長の光を発する光源(発光部)であり、例えば、LEDや半導体レーザ等の固体発光素子である。投光素子10としては、赤外光、青色光、緑色光、赤色光又は紫外光を発する発光素子を用いることができる。   The light projecting element 10 is a light source (light emitting unit) that emits light of a predetermined wavelength, and is, for example, a solid light emitting element such as an LED or a semiconductor laser. As the light projecting element 10, a light emitting element that emits infrared light, blue light, green light, red light, or ultraviolet light can be used.

なお、投光素子10の発光波長が短いほど、粒径の小さな粒子を検出しやすくなる。また、投光素子10の発光制御方式は特に限定されるものではなく、投光素子10から出射する光は、DC駆動による連続光又はパルス光等とすることができる。また、投光素子10の出力の大きさは、時間的に変化していてもよい。   In addition, it becomes easy to detect a particle | grain with a small particle size, so that the light emission wavelength of the light projection element 10 is short. Moreover, the light emission control system of the light projecting element 10 is not particularly limited, and the light emitted from the light projecting element 10 can be continuous light or pulsed light by DC driving. Moreover, the magnitude | size of the output of the light projection element 10 may be changing temporally.

受光素子20は、光を受ける受光部であり、例えば、フォトダイオード、フォトICダイオード、フォトトランジスタ、又は、高電子倍増管等、光を受けて電気信号に変換する素子(光検出器)である。   The light receiving element 20 is a light receiving unit that receives light, and is an element (photodetector) that receives light and converts it into an electric signal, such as a photodiode, a photo IC diode, a phototransistor, or a high electron multiplier. .

図1(d)に示すように、投光素子10及び受光素子20は、筐体30(ケース)内に配置される。筐体30は、投光素子10及び受光素子20を保持するように構成されている。本実施の形態において、投光素子10及び受光素子20は、それぞれの光軸を交差させる形で筐体30内に配置されている。   As shown in FIG. 1D, the light projecting element 10 and the light receiving element 20 are arranged in a housing 30 (case). The housing 30 is configured to hold the light projecting element 10 and the light receiving element 20. In the present embodiment, the light projecting element 10 and the light receiving element 20 are disposed in the housing 30 so that their optical axes intersect.

受光素子20での受光感度を大きくするには散乱光のうち前方散乱光を多く取得するとよい。この場合、投光素子10の光軸と受光素子20の光軸とを一致させることによって前方散乱光を容易に取得することができるが、単に投光素子10と受光素子20との光軸を一致させただけでは、受光素子20には前方散乱光以外に投光素子10からの直接光が入射してしまうことになり、粒子の検出精度が低下してしまう。   In order to increase the light receiving sensitivity of the light receiving element 20, it is preferable to acquire a large amount of forward scattered light among the scattered light. In this case, the forward scattered light can be easily obtained by matching the optical axis of the light projecting element 10 and the optical axis of the light receiving element 20, but the optical axes of the light projecting element 10 and the light receiving element 20 are simply changed. If they are just matched, the light receiving element 20 will receive direct light from the light projecting element 10 in addition to the forward scattered light, and the particle detection accuracy will be reduced.

このため、本実施の形態では、投光素子10及び受光素子20の各々の光軸を交差させている。一例として、投光素子10の光軸と受光素子20の光軸とのなす角は60度(120度)である。   For this reason, in this Embodiment, the optical axis of each of the light projection element 10 and the light receiving element 20 is made to cross | intersect. As an example, the angle formed by the optical axis of the light projecting element 10 and the optical axis of the light receiving element 20 is 60 degrees (120 degrees).

このように、投光素子10及び受光素子20の各々の光軸を交差させることによって、投光素子10からの直接光の影響を受けることなく、前方散乱光に近い部分の側方散乱光を取得できるので、粒子の検出精度の低下を抑制できる。   In this way, by causing the optical axes of the light projecting element 10 and the light receiving element 20 to cross each other, the side scattered light in a portion close to the forward scattered light is not affected by the direct light from the light projecting element 10. Since it can acquire, the fall of the detection accuracy of particle | grains can be suppressed.

図1の(a)〜(c)に示すように、筐体30の外形は、一例として扁平直方体である。筐体30は、第1筐体部30a(蓋部)と第2筐体部30bとの2つの部材によって構成されている。第2筐体部30bからは、複数のリード線11、21及び51が露出している。リード線11、21及び51は、それぞれ、投光素子10、受光素子20及び加熱装置50と電気的に接続されている。   As shown to (a)-(c) of FIG. 1, the external shape of the housing | casing 30 is a flat rectangular parallelepiped as an example. The housing 30 is composed of two members, a first housing portion 30a (lid portion) and a second housing portion 30b. A plurality of lead wires 11, 21, and 51 are exposed from the second housing portion 30b. The lead wires 11, 21, and 51 are electrically connected to the light projecting element 10, the light receiving element 20, and the heating device 50, respectively.

筐体30には、投光素子10の光が投光される空間領域である投光領域31と、検知領域DAにおいて投光素子10の光が粒子に当たって発生した散乱光を受光素子20に導くための空間領域である受光領域32(拡散光導入部)と、粒子を含む大気(気体)が流れる空間領域である粒子流路33と、ラビリンス部34とが設けられている。   In the housing 30, a light projecting region 31, which is a space region in which light from the light projecting element 10 is projected, and scattered light generated when the light from the light projecting device 10 hits particles in the detection region DA is guided to the light receiving device 20. For this purpose, a light receiving region 32 (diffuse light introducing portion), which is a space region, a particle flow path 33, which is a space region through which air (gas) containing particles flows, and a labyrinth portion 34 are provided.

投光領域31、受光領域32、粒子流路33及びラビリンス部34は、筐体30における筒状の空間領域である。   The light projecting area 31, the light receiving area 32, the particle flow path 33, and the labyrinth portion 34 are cylindrical space areas in the housing 30.

例えば、図1(d)に示すように、投光領域31、受光領域32及びラビリンス部34の各々は、周囲が筐体30の内面(内壁)で囲まれた略円筒状又は略角筒状の有底筒状の空間領域であり、粒子流路33との接続部分に開口部を有している。つまり、投光領域31、受光領域32及びラビリンス部34の各々は、各開口部が粒子流路33に向かって開口しており、各開口部において粒子流路33と接続されている。本実施の形態において、投光領域31、受光領域32及びラビリンス部34の各々の開口部は、検知領域DAに向かって開口している。   For example, as shown in FIG. 1 (d), each of the light projecting region 31, the light receiving region 32, and the labyrinth portion 34 has a substantially cylindrical shape or a substantially rectangular tube shape that is surrounded by the inner surface (inner wall) of the housing 30. The bottomed cylindrical space region has an opening at a connection portion with the particle channel 33. That is, each of the light projecting region 31, the light receiving region 32, and the labyrinth portion 34 has an opening that opens toward the particle flow path 33, and is connected to the particle flow path 33 at each opening. In the present embodiment, each opening of the light projecting region 31, the light receiving region 32, and the labyrinth portion 34 opens toward the detection region DA.

粒子流路33は、大気中の粒子を測定するために筐体30内に導入した気体を通過させる気体通過領域である。粒子流路33は、周囲が筐体30の内面(内壁)で囲まれた略円筒状又は略角筒状の筒状空間領域であって、検知領域DAを含む空間領域である。本実施の形態において、粒子流路33は、検知領域DA全体を含んでいる。本実施の形態において、粒子流路33は、大気導入孔35から大気放出孔36に向かって真っ直ぐな流路となっており、その途中で、投光領域31、受光領域32及びラビリンス部と接続されている。   The particle flow path 33 is a gas passage region through which gas introduced into the housing 30 for measuring particles in the atmosphere is passed. The particle channel 33 is a cylindrical space region having a substantially cylindrical shape or a substantially rectangular tube shape and surrounded by the inner surface (inner wall) of the housing 30 and is a space region including the detection region DA. In the present embodiment, the particle channel 33 includes the entire detection area DA. In the present embodiment, the particle flow path 33 is a straight flow path from the air introduction hole 35 to the air discharge hole 36, and is connected to the light projecting area 31, the light receiving area 32, and the labyrinth portion in the middle of the flow path. Has been.

また、投光領域31、受光領域32、粒子流路33及びラビリンス部34における筐体30の内面(壁面)は、光を吸収させるために黒色であるとよい。例えば、筐体30は、黒色の樹脂成型品であり、内部に露出部分は少なくとも黒色表面となっている。   Further, the inner surface (wall surface) of the housing 30 in the light projecting region 31, the light receiving region 32, the particle flow path 33, and the labyrinth portion 34 may be black in order to absorb light. For example, the housing 30 is a black resin molded product, and the exposed portion has at least a black surface inside.

検知領域DAは、測定対象の気体に含まれる粒子(エアロゾル)を検知するための領域であるエアロゾル検知領域(エアロゾル測定部)であり、投光領域31と受光領域32とが重なる空間領域である。なお、検知領域DAは、粒子流路33内に存在するように設定されている。測定対象の気体は、粒子流路33を通って検知領域DAに導かれる。   The detection area DA is an aerosol detection area (aerosol measurement unit) that is an area for detecting particles (aerosol) contained in the gas to be measured, and is a spatial area where the light projection area 31 and the light reception area 32 overlap. . The detection area DA is set so as to exist in the particle flow path 33. The gas to be measured is guided to the detection area DA through the particle channel 33.

なお、本実施の形態において、粒子流路33の流路方向(測定対象の気体が流れる方向)は、図1の紙面上下方向としているが、図1の紙面垂直方向としてもよい。つまり、本実施の形態では、粒子流路33の流路軸は、投光素子10及び受光素子20の各光軸が通る平面上に存在するように設定しているが、当該平面と直交するように設定されていてもよい。   In the present embodiment, the flow channel direction of the particle flow channel 33 (the direction in which the gas to be measured flows) is the vertical direction on the paper surface of FIG. 1, but may be the vertical direction on the paper surface of FIG. That is, in the present embodiment, the flow channel axis of the particle flow channel 33 is set to exist on a plane through which each optical axis of the light projecting element 10 and the light receiving element 20 passes, but is orthogonal to the plane. It may be set as follows.

ラビリンス部34は、投光素子10の光のうち検知領域DAで粒子に当たらずに検知領域DAを通過した光が筐体30内で反射及び散乱して受光素子20で受光されてしまうことを防止する構造を有する。具体的に、ラビリンス部34は、光トラップ構造を有し、ラビリンス部34の内部に一旦進入した光がラビリンス部34から出て行かないような光吸収構造を有する。例えば、ラビリンス部34における筐体30の内面には、多重反射させて光を吸収させるための複数の黒色突起が設けられる。   The labyrinth unit 34 reflects that light that has passed through the detection area DA without hitting the particles in the detection area DA out of the light from the light projecting element 10 is reflected and scattered in the housing 30 and received by the light receiving element 20. It has a structure to prevent. Specifically, the labyrinth portion 34 has an optical trap structure, and has a light absorption structure that prevents light once entering the labyrinth portion 34 from exiting the labyrinth portion 34. For example, the inner surface of the housing 30 in the labyrinth portion 34 is provided with a plurality of black protrusions for multiple reflection and absorption of light.

本実施の形態において、ラビリンス部34(光トラップ構造)は、投光素子10と対向する位置に設けられている。具体的には、ラビリンス部34の開口部が投光領域31の開口部に対向している。なお、本実施の形態において、ラビリンス部34は、投光素子10と対向する位置にのみ設けられているが、投光素子10及び受光素子20の両方と対向する位置に設けられていてもよいし、受光素子20と対向する位置にのみ設けられていてもよい。但し、受光素子20と対向する位置にのみラビリンス部34を設ける場合、ラビリンス部34の内部に一旦進入した光が戻って行かないように、ラビリンス部34を貫通孔にする等の手段を設けるとよい。   In the present embodiment, the labyrinth portion 34 (light trap structure) is provided at a position facing the light projecting element 10. Specifically, the opening of the labyrinth portion 34 faces the opening of the light projecting region 31. In the present embodiment, the labyrinth portion 34 is provided only at a position facing the light projecting element 10, but may be provided at a position facing both the light projecting element 10 and the light receiving element 20. However, it may be provided only at a position facing the light receiving element 20. However, in the case where the labyrinth portion 34 is provided only at a position facing the light receiving element 20, it is possible to provide means such as making the labyrinth portion 34 a through-hole so that the light once entering the labyrinth portion 34 does not return. Good.

また、筐体30には、粒子流路33に大気を導入するための大気導入孔35と、粒子流路33から大気を放出するための大気放出孔36とが設けられている。大気導入孔35は、粒子検出センサ1の外部に存在する大気を粒子検出センサ1の内部(粒子流路33)に供給するための大気供給口であり、粒子流路33の一方に繋がっている。一方、大気放出孔36は、粒子検出センサ1の内部(粒子流路33)の大気を粒子検出センサ1の外部に排出するための大気排出口であり、粒子流路33の他方に繋がっている。   The housing 30 is provided with an air introduction hole 35 for introducing air into the particle flow path 33 and an air discharge hole 36 for releasing air from the particle flow path 33. The air introduction hole 35 is an air supply port for supplying the air existing outside the particle detection sensor 1 to the inside (particle flow path 33) of the particle detection sensor 1, and is connected to one of the particle flow paths 33. . On the other hand, the air discharge hole 36 is an air outlet for discharging the atmosphere inside the particle detection sensor 1 (particle flow path 33) to the outside of the particle detection sensor 1, and is connected to the other side of the particle flow path 33. .

これにより、粒子を含む大気(測定対象の気体)は、大気導入孔35から筐体30内に導入されて粒子流路33を通って検知領域DAに流入され、大気放出孔36から筐体30外に放出される。本実施の形態では、効率良く筐体30内に大気を導入して排気するために、大気導入孔35の方が大気放出孔36よりも開口面積が大きくなっている。   As a result, the atmosphere containing the particles (the gas to be measured) is introduced into the casing 30 from the atmosphere introduction hole 35 and flows into the detection area DA through the particle flow path 33, and from the atmosphere discharge hole 36 to the casing 30. Released outside. In the present embodiment, the air introduction hole 35 has a larger opening area than the air discharge hole 36 in order to efficiently introduce and exhaust the atmosphere into the housing 30.

また、本実施の形態において、投光領域31には、投光レンズ(発光レンズ)31aが設けられている。投光レンズ31aは、投光素子10の前方に配置されており、投光素子10から出射する光(投光ビーム)を検知領域DAに向けて進行させるように構成されている。つまり、投光素子10から出射する光は投光レンズ31aを介して検知領域DAに到達する。投光レンズ31aは、例えば、透明樹脂レンズ又はガラスレンズである。   In the present embodiment, the light projecting area 31 is provided with a light projecting lens (light emitting lens) 31a. The light projecting lens 31a is disposed in front of the light projecting element 10, and is configured to advance light (projected beam) emitted from the light projecting element 10 toward the detection area DA. That is, the light emitted from the light projecting element 10 reaches the detection area DA via the light projecting lens 31a. The light projection lens 31a is, for example, a transparent resin lens or a glass lens.

投光レンズ31aは、投光素子10から出射する光を検知領域DAに向けてコリメートさせるコリメートレンズであってもよいし、投光素子10から出射する光を検知領域DAに集光させる集光レンズであってもよいが、投光レンズ31aとしては、検知領域DAにおいて投光素子10の光強度を大きくするようなレンズを用いるとよい。また、検知領域DA内の場所によって光強度が異なると、同じ粒径の粒子であっても検知領域DA内の場所によって散乱光の強度が異なってしまうので、投光レンズ31aとしては、投光素子10の光の強度分布が検知領域DA全体で均一になるようなレンズを用いるとよい。さらに、投光素子10の光が筐体30の壁面に反射すると無用な反射光及び散乱光が発生することになるので、投光レンズ31aとしては、投光素子10の光が投光領域31における筐体30の壁面に反射することなく直接検知領域DAに到達するようなレンズを用いるとよい。なお、投光レンズ31aは、設けなくてもよい。   The light projecting lens 31a may be a collimating lens that collimates the light emitted from the light projecting element 10 toward the detection area DA, or the light that collects the light emitted from the light projecting element 10 on the detection area DA. Although a lens may be used, a lens that increases the light intensity of the light projecting element 10 in the detection area DA may be used as the light projecting lens 31a. Further, if the light intensity varies depending on the location in the detection area DA, the intensity of the scattered light varies depending on the location in the detection area DA even if the particles have the same particle size. A lens that makes the light intensity distribution of the element 10 uniform in the entire detection area DA may be used. Further, when the light from the light projecting element 10 is reflected on the wall surface of the housing 30, unnecessary reflected light and scattered light are generated. Therefore, as the light projecting lens 31a, the light from the light projecting element 10 is projected into the light projecting area 31. It is preferable to use a lens that directly reaches the detection area DA without being reflected by the wall surface of the housing 30 in FIG. The light projection lens 31a may not be provided.

また、本実施の形態において、投光領域31には発光絞り部31bが設けられている。発光絞り部31bは、投光レンズ31aを通過した後の投光素子10の光について、不要な光を絞って集光径を小さくする。発光絞り部31bは、樹脂等からなり、投光領域31の内壁に所定の形状で形成されている。なお、発光絞り部31bは、筐体30と一体成型されていてもよい。   In the present embodiment, the light emitting area 31 is provided with a light emission stop portion 31b. The light emission stop 31b reduces the diameter of the condensed light by focusing unnecessary light on the light of the light projecting element 10 after passing through the light projecting lens 31a. The light emission diaphragm 31b is made of resin or the like, and is formed in a predetermined shape on the inner wall of the light projecting region 31. The light emission diaphragm portion 31b may be integrally formed with the housing 30.

反射体40(反射板)は、検知領域DAにおける粒子による投光素子10の光の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射部材である。本実施の形態において、反射体40は、粒子の散乱光を反射して受光素子20に集光させている。より具体的には、反射体40は、粒子の散乱光を受光素子20に向けて反射している。   The reflector 40 (reflecting plate) is a reflecting member that reflects scattered light of the light projecting element 10 by particles in the detection area DA and guides the scattered light to the light receiving element 20. In the present embodiment, the reflector 40 reflects the scattered light of the particles and collects it on the light receiving element 20. More specifically, the reflector 40 reflects the scattered light of the particles toward the light receiving element 20.

図1(d)に示すように、本実施の形態では、反射体40は、受光領域32に設けられている。具体的には、反射体40は、受光領域32における筐体30の内面に沿って設けられた集光ミラーであり、反射面である内面が曲面となっている。図1(d)に示すように、反射体40の内面は、回転楕円体の回転面の一部である。つまり、反射体40は、内面(反射面)の形状が回転楕円面の一部の形状をなす楕円ミラーであり、反射体40の内面の断面形状は楕円の一部である。   As shown in FIG. 1D, the reflector 40 is provided in the light receiving region 32 in the present embodiment. Specifically, the reflector 40 is a condensing mirror provided along the inner surface of the housing 30 in the light receiving region 32, and the inner surface which is a reflecting surface is a curved surface. As shown in FIG.1 (d), the inner surface of the reflector 40 is a part of rotation surface of a spheroid. That is, the reflector 40 is an elliptical mirror in which the shape of the inner surface (reflecting surface) forms a part of the spheroid, and the cross-sectional shape of the inner surface of the reflector 40 is a part of the ellipse.

また、反射体40は、粒子流路33に向かって開口する開口部を有する。具体的には、反射体40の開口部は、検知領域DAに向かって開口している。本実施の形態において、反射体40の開口部は、受光領域32の開口部と略一致している。つまり、反射体40は、受光領域32の開口部近傍まで設けられている。また、反射体40の開口部側の端部は、第1保護板61に接触している。   The reflector 40 has an opening that opens toward the particle channel 33. Specifically, the opening of the reflector 40 opens toward the detection area DA. In the present embodiment, the opening of the reflector 40 substantially coincides with the opening of the light receiving region 32. That is, the reflector 40 is provided up to the vicinity of the opening of the light receiving region 32. The end of the reflector 40 on the opening side is in contact with the first protective plate 61.

反射体40としては、ベース部材の表面そのものが反射面となるようにベース部材そのものを金属等の反射材料で構成してもよいし、樹脂や金属のベース部材の表面に反射面となる反射膜を形成してもよい。   As the reflector 40, the base member itself may be made of a reflective material such as metal so that the surface of the base member itself becomes a reflective surface, or a reflective film that becomes a reflective surface on the surface of a resin or metal base member May be formed.

反射膜としては、アルミニウム、金、銀や銅等の金属反射膜、鏡面反射膜、又は、誘電体多層膜等を用いることができる。反射膜としては、吸収率が小さく、高い反射率を有するものがよい。また、反射膜として、蒸着等で形成したアルミニウム膜の表面に当該アルミニウム膜よりも薄い薄膜を積層したものを用いてもよい。アルミニウム膜に積層する薄膜としては、例えば、MgF膜、SiO膜、SiO膜、AlN膜、アルミナ膜、又は、増反射膜等が用いられる。このように、アルミニウム膜にこれらの薄膜を積層することによって、アルミニウム膜の劣化(腐食等)を抑制したり光増幅による光学特性を向上させたりすることができる。 As the reflection film, a metal reflection film such as aluminum, gold, silver or copper, a mirror reflection film, a dielectric multilayer film, or the like can be used. As the reflective film, a film having a low absorptance and a high reflectance is preferable. Moreover, you may use as a reflecting film what laminated | stacked the thin film thinner than the said aluminum film on the surface of the aluminum film formed by vapor deposition. As the thin film laminated on the aluminum film, for example, an MgF film, a SiO 2 film, a SiO film, an AlN film, an alumina film, an enhanced reflection film, or the like is used. Thus, by laminating these thin films on the aluminum film, it is possible to suppress deterioration (corrosion and the like) of the aluminum film and improve optical characteristics by optical amplification.

加熱装置50は、粒子を含む大気を検知領域DAに導入するために大気を加熱するものであり、粒子流路33内に流れる気体の流れを促進させるための気流を発生させる気流発生装置として機能する。具体的には、加熱装置50は、低コストのヒータ抵抗等であり、本実施の形態では、粒子流路33内に配置されている。つまり、加熱装置50は、粒子流路33内の大気を加熱する。   The heating device 50 heats the atmosphere in order to introduce the atmosphere containing particles into the detection area DA, and functions as an airflow generation device that generates an airflow for promoting the flow of the gas flowing in the particle flow path 33. To do. Specifically, the heating device 50 is a low-cost heater resistor or the like, and is disposed in the particle flow path 33 in the present embodiment. That is, the heating device 50 heats the atmosphere in the particle channel 33.

例えば、加熱装置50がヒータ抵抗である場合、ヒータ抵抗に電圧を印加すると、ヒータ抵抗が加熱される。これにより、ヒータ抵抗の周囲の大気は、加熱されて密度が小さくなり、重力と逆方向の上方向に移動する。つまり、加熱装置50によって粒子流路33内の大気を加熱すると、上方向の気流(上昇気流)を発生させることができる。   For example, when the heating device 50 is a heater resistor, the heater resistor is heated when a voltage is applied to the heater resistor. As a result, the atmosphere around the heater resistor is heated to decrease the density, and moves upward in the direction opposite to gravity. That is, when the atmosphere in the particle flow path 33 is heated by the heating device 50, an upward airflow (upward airflow) can be generated.

このように、加熱装置50によって粒子流路33内の大気を加熱することによって、筐体30(粒子流路33)内に測定対象の気体(大気)を容易に引き込むことができるので、加熱装置50を設けない場合と比べて、粒子検出センサ1内に多くの粒子を取り込むことができる。したがって、粒子流路33に含まれる検知領域DAにおける単位体積あたりの粒子の量を大きくすることができるので、感度を高くすることができる。   In this way, by heating the atmosphere in the particle flow path 33 by the heating device 50, the gas (atmosphere) to be measured can be easily drawn into the housing 30 (particle flow path 33). Compared with the case where 50 is not provided, more particles can be taken into the particle detection sensor 1. Therefore, since the amount of particles per unit volume in the detection area DA included in the particle flow path 33 can be increased, the sensitivity can be increased.

また、加熱装置50は、上昇気流を発生させるので、図1(d)に示すように、粒子流路33の下方部分に設置するとよい。なお、加熱装置50が動作していない状態でも、大気導入孔35と大気放出孔36との間において大気は粒子流路33内を通過することができる。つまり、加熱装置50が動作していない場合でも、大気中に含まれる粒子を検出することは可能である。   Further, since the heating device 50 generates an ascending air current, it is preferable to install it in a lower portion of the particle flow path 33 as shown in FIG. Even when the heating device 50 is not operating, the atmosphere can pass through the particle flow path 33 between the atmosphere introduction hole 35 and the atmosphere discharge hole 36. That is, even when the heating device 50 is not operating, it is possible to detect particles contained in the atmosphere.

第1保護板61は、ホコリ・花粉・煙等の粒子が受光領域32に入り込まないようにするための保護部材であり、筐体30内に配置されている。例えば、第1保護板61は、大気中に浮遊する粒子(ホコリ・花粉・煙・PM2.5等)が粒子検出センサ1の動作中及び非動作中に筐体30内に入ってきた場合に、当該粒子が受光領域32に入り込まないようにする。   The first protective plate 61 is a protective member that prevents particles such as dust, pollen, and smoke from entering the light receiving region 32, and is disposed in the housing 30. For example, the first protective plate 61 is used when particles floating in the atmosphere (dust, pollen, smoke, PM2.5, etc.) enter the housing 30 during operation and non-operation of the particle detection sensor 1. The particles are prevented from entering the light receiving region 32.

図1(d)に示すように、本実施の形態において、第1保護板61は、受光領域32の粒子流路33との接続部分となる開口部(受光領域32の開口部)を覆うように配置されている。つまり、第1保護板61は受光領域32に蓋をするように配置されている。受光領域32の開口部が第1保護板61で覆われることによって受光領域32は閉じた空間領域となり、受光領域32外から受光領域32内にホコリ・花粉・煙等の粒子が入り込むことを防止できる。   As shown in FIG. 1 (d), in the present embodiment, the first protective plate 61 covers an opening (an opening of the light receiving region 32) serving as a connection portion between the light receiving region 32 and the particle flow path 33. Is arranged. That is, the first protective plate 61 is arranged so as to cover the light receiving region 32. By covering the opening of the light receiving area 32 with the first protective plate 61, the light receiving area 32 becomes a closed space area, and particles such as dust, pollen, and smoke are prevented from entering the light receiving area 32 from outside the light receiving area 32. it can.

また、本実施の形態において、第1保護板61の主面と、回転楕円体の回転面からなる反射体40を構成する楕円の長軸(反射体40の光軸)及び受光素子20の光軸とは、直角をなしている。言い換えると、第1保護板61の主面との法線は、反射体40を構成する楕円の長軸及び受光素子20の光軸と平行となっている。   Further, in the present embodiment, the major axis of the ellipse (the optical axis of the reflector 40) and the light of the light receiving element 20 constituting the reflector 40 composed of the main surface of the first protective plate 61 and the rotation surface of the spheroid. The axis forms a right angle. In other words, the normal to the main surface of the first protective plate 61 is parallel to the major axis of the ellipse that constitutes the reflector 40 and the optical axis of the light receiving element 20.

このように構成される第1保護板61は、例えば、ガラス、又は、ポリカーボネートやアクリル等の透明樹脂によって構成された透明板である。第1保護板61の全透過率は、フレネル反射を無視すれば、例えば99%以上である。また、第1保護板61としては、厚みが一様の平板を用いている。つまり、第1保護板61として、全領域において板厚が一定の平板を用いている。なお、第1保護板61は厚みが一様の平板でなくてもよく、第1保護板61を受光領域32に取り付ける等するために、第1保護板61は、周縁部分が肉薄となっていたり周縁部分の一部が切り欠かれていたりしてもよい。   The 1st protection board 61 comprised in this way is a transparent board comprised by transparent resin, such as glass or a polycarbonate, an acryl, for example. The total transmittance of the first protective plate 61 is, for example, 99% or more if the Fresnel reflection is ignored. Further, as the first protective plate 61, a flat plate having a uniform thickness is used. That is, as the first protective plate 61, a flat plate having a constant plate thickness in the entire region is used. The first protective plate 61 may not be a flat plate having a uniform thickness. In order to attach the first protective plate 61 to the light receiving region 32, the first protective plate 61 has a thin peripheral portion. Or part of the peripheral edge may be cut out.

第1保護板61の平面視形状は、受光領域32の開口部を覆う形状であればよく、例えば、受光領域32の開口部の形状が円形である場合は、第1保護板61としては円板状の透明板を用いればよい。   The shape of the first protective plate 61 in plan view may be a shape that covers the opening of the light receiving region 32. For example, when the shape of the opening of the light receiving region 32 is circular, the first protective plate 61 is a circle. A plate-like transparent plate may be used.

また、第1保護板61は、粒子の散乱光を散乱させないように構成されている。つまり、第1保護板61で光が散乱しないように、第1保護板61の表面は、検知領域DA側の主面も受光素子20側の主面も平滑面である。   The first protective plate 61 is configured not to scatter scattered light of particles. That is, the surface of the first protective plate 61 is a smooth surface on both the main surface on the detection area DA side and the main surface on the light receiving element 20 side so that light is not scattered by the first protective plate 61.

第1保護板60としては、屈折率が1.5以下で、厚みが200μm以下の平板を用いるとよい。これにより、第1保護板60による散乱光の光路の位置ずれを小さくすることができる。   As the first protective plate 60, a flat plate having a refractive index of 1.5 or less and a thickness of 200 μm or less may be used. Thereby, the position shift of the optical path of the scattered light by the 1st protection board 60 can be made small.

なお、後述するように、第1保護板61の表面に付着した付着物を綿棒等の清掃具で擦って除去することもあるので、第1保護板61の表面は、耐摩耗性を有するとよい。したがって、第1保護板61の表面には、耐摩耗性を向上させるための表面処理又は表面コート処理等が施されているとよい。   As will be described later, since the adhering matter adhering to the surface of the first protective plate 61 may be removed by rubbing with a cleaning tool such as a cotton swab, the surface of the first protective plate 61 has wear resistance. Good. Therefore, the surface of the first protective plate 61 is preferably subjected to surface treatment or surface coating treatment for improving wear resistance.

次に、本実施の形態における粒子検出センサ1の動作について、図2A、図2B及び図2Cを用いて説明する。図2A〜図2Cは、それぞれ、大気中に粒子が存在しない場合、大気中に粒径の小さい粒子が存在する場合及び大気中に粒径の大きい粒子が存在する場合における粒子検出センサの動作を説明するための断面図である。   Next, the operation of the particle detection sensor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, and 2C. 2A to 2C show the operation of the particle detection sensor when there are no particles in the atmosphere, when particles with a small particle diameter exist in the atmosphere, and when particles with a large particle diameter exist in the atmosphere, respectively. It is sectional drawing for demonstrating.

加熱装置50を動作させて粒子流路33に気流を発生させると、大気導入孔35から粒子検出センサ1内に大気が引き込まれ、当該大気は、粒子流路33を経由して検知領域DAに導かれる。   When the heating device 50 is operated to generate an air flow in the particle passage 33, the atmosphere is drawn into the particle detection sensor 1 from the atmosphere introduction hole 35, and the atmosphere passes through the particle passage 33 to the detection area DA. Led.

この場合、図2Aに示すように、粒子検出センサ1内に導入された大気に粒子(エアロゾル)が存在しない場合、つまり、検知領域DAに粒子が流入しない場合は、投光素子10から出射した光は検知領域DAを通過してそのまま直進するので、粒子による散乱光が発生しない。したがって、この場合、基本的には受光素子20の反応がないので、粒子検出センサ1内に導入された大気中に粒子が存在しないことが分かる。   In this case, as shown in FIG. 2A, when there is no particle (aerosol) in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1, that is, when the particle does not flow into the detection area DA, the light is emitted from the light projecting element 10. Since the light passes straight through the detection area DA, light scattered by particles is not generated. Therefore, in this case, basically, there is no reaction of the light receiving element 20, so that it can be seen that there are no particles in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1.

なお、この場合、検知領域DAを通過して直進した光が筐体30の中で反射して迷光となって受光素子20に入射する場合があるが、受光素子20で検出される光強度は、検知領域DAに粒子が存在する場合と比べて小さい。したがって、粒子検出センサ1内に導入された大気中に粒子が存在しないことが分かる。   In this case, light that has traveled straight after passing through the detection area DA may be reflected in the housing 30 and enter the light receiving element 20 as stray light. However, the light intensity detected by the light receiving element 20 is This is smaller than when particles are present in the detection area DA. Therefore, it can be seen that there are no particles in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1.

本実施の形態では、ラビリンス部34が設けられているので、検知領域DAを通過して直進した光は、ラビリンス部34で減衰吸収される。これにより、検知領域DAを通過して直進した光が迷光となって受光素子20に入射することを抑制できる。   In the present embodiment, since the labyrinth portion 34 is provided, the light that passes straight through the detection area DA is attenuated and absorbed by the labyrinth portion 34. As a result, it is possible to prevent light that has traveled straight through the detection area DA from entering the light receiving element 20 as stray light.

また、図2Bに示すように、粒子検出センサ1内に導入した大気に粒径の小さい粒子(エアロゾル)P1が存在する場合、つまり、検知領域DAに粒径の小さい粒子P1が流入した場合は、投光素子10の光は検知領域DAに存在する粒子P1に当たって散乱し、当該散乱光は直接又は反射体40で反射して受光素子20に入射する。受光素子20に光が入射すると所定の信号の出力があるので、粒子検出センサ1内に導入された大気中に粒子が存在することが分かる。   In addition, as shown in FIG. 2B, when there is a particle (aerosol) P1 having a small particle size in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1, that is, when a particle P1 having a small particle size flows into the detection area DA. The light of the light projecting element 10 strikes the particle P1 existing in the detection area DA and is scattered, and the scattered light is reflected directly or by the reflector 40 and enters the light receiving element 20. When light enters the light receiving element 20, there is an output of a predetermined signal, so that it can be seen that particles exist in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1.

この場合、受光素子20によって検出される散乱光の光強度は比較的に小さいので、粒子検出センサ1内に導入した大気中には粒径の小さい粒子が存在することが分かる。   In this case, since the light intensity of the scattered light detected by the light receiving element 20 is relatively small, it can be seen that particles having a small particle diameter exist in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1.

また、図2Cに示すように、粒子検出センサ1内に導入した大気に粒径の大きい粒子(エアロゾル)P2が存在する場合、つまり、検知領域DAに粒径の大きい粒子P2が流入した場合も、投光素子10の光は検知領域DAに存在する粒子P2に当たって散乱し、当該散乱光は直接又は反射体40で反射して受光素子20に入射する。受光素子20に光が入射すると所定の信号の出力があるので、この場合も、粒子検出センサ1内に導入された大気中に粒子が存在することが分かる。   In addition, as shown in FIG. 2C, when the particle (aerosol) P2 having a large particle size exists in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1, that is, when the particle P2 having a large particle size flows into the detection area DA. The light of the light projecting element 10 strikes the particles P2 existing in the detection area DA and is scattered, and the scattered light is reflected directly or by the reflector 40 and enters the light receiving element 20. When light enters the light receiving element 20, there is an output of a predetermined signal. In this case as well, it can be seen that particles are present in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1.

この場合、受光素子20によって検出される散乱光の光強度は比較的に大きいので、粒子検出センサ1内に導入した大気中には粒径の大きい粒子P2が存在することが分かる。   In this case, since the light intensity of the scattered light detected by the light receiving element 20 is relatively high, it can be seen that particles P2 having a large particle size exist in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1.

このように、粒子による散乱光によって粒子検出センサ1内に導入された大気に粒子が含まれるか否か(粒子の有無)を検知することができる。つまり、大気中の粒子を検出することができる。   In this way, it is possible to detect whether or not particles are included in the atmosphere introduced into the particle detection sensor 1 by the scattered light from the particles (presence / absence of particles). That is, particles in the atmosphere can be detected.

また、受光素子20で受光した信号の大きさ、つまり、粒子による散乱光の光強度の大きさによって、粒子の大きさ(粒径)を判別することができる。   Further, the size (particle size) of the particle can be determined based on the size of the signal received by the light receiving element 20, that is, the light intensity of the scattered light from the particle.

さらに、受光素子20で検出される信号の出力の1つ1つ、つまり、粒子による散乱光の光強度のピーク1つ1つは、粒子の1つ1つに対応するので、粒子検出センサ1内に導入された大気の中の粒子の個数(量)も算出することができる。   Further, each output of the signal detected by the light receiving element 20, that is, each peak of the light intensity of the scattered light by the particles corresponds to each of the particles. The number (amount) of particles in the atmosphere introduced into the interior can also be calculated.

特に、本実施の形態における粒子検出センサ1では、受光領域32に、検知領域DAにおける粒子による散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導くための反射体40が設けられている。   In particular, in the particle detection sensor 1 according to the present embodiment, the light receiving region 32 is provided with a reflector 40 for reflecting scattered light from particles in the detection region DA and guiding the scattered light to the light receiving element 20.

これにより、受光領域32にレンズを設ける場合と比べて、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、より多く受光素子20に入射させることが可能となる。つまり、反射体40は、レンズと比べて設計自由度が大きいので、より多くの散乱光を受光素子20に導けるように形状を決めることができる。   Thereby, compared with the case where a lens is provided in the light receiving area 32, more scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the light receiving element 20. That is, the reflector 40 has a greater degree of design freedom than the lens, and thus can be shaped so that more scattered light can be guided to the light receiving element 20.

例えば、図1(d)に示すように、反射体40の開口部を受光領域32の開口部のぎりぎりまで延ばすことができ、検知領域DAを基準とする反射体40への見込み角を大きくすることができる。つまり、大きい立体角で散乱光を検出することができるので、散乱光の受光感度を高くすることが可能となる。   For example, as shown in FIG. 1 (d), the opening of the reflector 40 can be extended to the limit of the opening of the light receiving region 32, and the prospective angle to the reflector 40 with respect to the detection region DA is increased. be able to. That is, since scattered light can be detected with a large solid angle, the light receiving sensitivity of the scattered light can be increased.

したがって、大気中に含まれる粒子が、ホコリであるか、花粉であるか、煙であるかを判別できるだけではなく、PM2.5(微小粒子状物質)のように粒径の小さな微粒子までも容易に判別することができる。   Therefore, not only can the particles contained in the atmosphere be dust, pollen, or smoke, it is easy to detect fine particles with a small particle size such as PM2.5 (microparticulate matter). Can be determined.

さらに、本実施の形態では、反射体40の内面が回転楕円体の回転面の一部をなしている。ここで、反射体40と受光素子20と検知領域DAとの位置関係及びその作用効果について、図3を用いて詳細に説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る粒子検出センサにおける反射体と受光素子と検知領域との位置関係を説明するための図である。   Further, in the present embodiment, the inner surface of the reflector 40 forms a part of the rotation surface of the spheroid. Here, the positional relationship among the reflector 40, the light receiving element 20, and the detection area DA and the function and effect thereof will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the positional relationship among the reflector, the light receiving element, and the detection region in the particle detection sensor according to Embodiment 1 of the present invention.

図3に示すように、本実施の形態における反射体40は、楕円ミラーとなっており、回転楕円体を構成する楕円における2つの焦点F1及びF2のうちの一方の焦点F1(第1の焦点)が検知領域DA内に存在するように配置されている。また、受光素子20は、当該楕円における他方の焦点F2(第2の焦点)近傍に配置されている。   As shown in FIG. 3, the reflector 40 in the present embodiment is an elliptical mirror, and one of the two focal points F1 and F2 in the ellipse constituting the spheroid is F1 (first focal point). ) In the detection area DA. The light receiving element 20 is disposed in the vicinity of the other focal point F2 (second focal point) of the ellipse.

これにより、検知領域DAの粒子によって発生する散乱光を、少ない反射回数(1回又は数回)で受光素子20に入射させることができる。つまり、多重反射による光の減衰を回避できる。したがって、受光素子20における受光効率を高めることができるので、感度を一層高くすることができる。   Thereby, the scattered light generated by the particles in the detection area DA can be incident on the light receiving element 20 with a small number of reflections (one or several times). That is, attenuation of light due to multiple reflection can be avoided. Therefore, since the light receiving efficiency in the light receiving element 20 can be increased, the sensitivity can be further increased.

なお、本実施の形態では、検知領域DAと受光素子20との間に第1保護板61が配置されているので、第1保護板61の屈折率を考慮した上で、反射体40の焦点位置に検知領域DAと受光素子20とを配置するとよい。   In the present embodiment, since the first protective plate 61 is disposed between the detection area DA and the light receiving element 20, the focus of the reflector 40 is taken into account in consideration of the refractive index of the first protective plate 61. The detection area DA and the light receiving element 20 may be disposed at the positions.

次に、本実施の形態における粒子検出センサ1の作用効果について、図4A及び図4Bに示す比較例の粒子検出センサ100と比較して説明する。図4Aは、比較例の粒子検出センサの断面図であり、図4Bは、図4Aに示す比較例の粒子検出センサの内部を清掃するときの様子を示す同粒子検出センサの要部拡大断面図である。   Next, the operation and effect of the particle detection sensor 1 in the present embodiment will be described in comparison with the particle detection sensor 100 of the comparative example shown in FIGS. 4A and 4B. 4A is a cross-sectional view of the particle detection sensor of the comparative example, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of the main part of the particle detection sensor showing a state when the inside of the particle detection sensor of the comparative example shown in FIG. 4A is cleaned. It is.

光散乱式粒子検出センサでは、大気中に浮遊するホコリ・花粉・煙等の粒子を含む気体を内部に導入することによって粒子を検出するため、当該粒子が粒子検出センサの内部に付着物として付着して、検出精度が低下する場合がある。特に、長期にわたる使用によって付着物が内部に蓄積すると、検出誤差も大きくなる。例えば、粒子が存在しないはずなのに粒子が存在するものとして検知し、誤った判定をする場合がある。   In the light scattering type particle detection sensor, particles are detected by introducing gas containing particles such as dust, pollen and smoke floating in the atmosphere, so the particles adhere to the inside of the particle detection sensor. As a result, the detection accuracy may decrease. In particular, when deposits accumulate inside due to long-term use, detection errors also increase. For example, it may be detected that the particles are present even though the particles should not exist, and an erroneous determination may be made.

そこで、図4(a)に示すように、内部に付着した付着物を除去する構造を有する粒子検出センサ100が考えられている。   In view of this, as shown in FIG. 4A, a particle detection sensor 100 having a structure for removing deposits attached inside is considered.

図4(a)に示すように、比較例の粒子検出センサ100は、投光素子110及び受光素子120と、投光素子110及び受光素子120を保持する筐体130と、投光領域131に配置されたレンズ131aと、受光領域132に配置されたレンズ132aとを備える。そして、粒子検出センサ100では、内部を清掃できるように、筐体130に、検知対象の粒子を含む気体が流れる領域である気流通過領域に清掃具を導入するための貫通孔170が設けられている。   As illustrated in FIG. 4A, the particle detection sensor 100 of the comparative example includes a light projecting element 110 and a light receiving element 120, a housing 130 that holds the light projecting element 110 and the light receiving element 120, and a light projecting area 131. The lens 131 a disposed and the lens 132 a disposed in the light receiving region 132 are provided. And in the particle | grain detection sensor 100, the through-hole 170 for introducing a cleaning tool in the airflow passage area | region which is an area | region where the gas containing the particle | grains of detection object flows is provided in the housing | casing 130 so that the inside can be cleaned. Yes.

比較例の粒子検出センサ100において、内部の清掃を行う場合、図4(b)に示すように、貫通孔170から綿棒等の清掃具200を導入して、気流通過領域を構成する筐体30の内壁等に付着した付着物を除去する。   In the particle detection sensor 100 of the comparative example, when cleaning the inside, as shown in FIG. 4B, a cleaning tool 200 such as a cotton swab is introduced from the through hole 170 to form the airflow passage region. Remove the deposits attached to the inner wall, etc.

しかしながら、比較例の粒子検出センサ100の構造では、受光領域132内に粒子が入り込んでしまうので、レンズ132aに粒子が付着物として付着する。レンズ132aは、粒子の散乱光を受光素子120に集光させるので、レンズ132aに粒子が付着するとレンズ132aのレンズ作用に影響を与えて受光感度が低下し、検出精度が低下する。   However, in the structure of the particle detection sensor 100 of the comparative example, since particles enter the light receiving region 132, the particles adhere to the lens 132a as adhering matter. Since the lens 132a collects the scattered light of the particles on the light receiving element 120, if the particles adhere to the lens 132a, the lens function of the lens 132a is affected, the light receiving sensitivity is lowered, and the detection accuracy is lowered.

また、レンズ132aが受光領域132の奥まった箇所に配置されているので、レンズ132aに粒子が付着すると、図4(b)に示すように貫通孔170から導入した清掃具では付着物を拭き取りにくい。つまり、貫通孔170の近傍部分の付着物は容易に拭き取ることができるものの、貫通孔170から離れた箇所に存在する付着物については拭き取ることが難しい。さらに、図4(a)に示すように、受光領域132の周辺部分は入り組んだ構造となっており角部分も多いので、当該角部分によって死角ができ、角部周辺に存在する付着物を拭き取ることが難しくなっている。   In addition, since the lens 132a is disposed in a deep part of the light receiving region 132, if particles adhere to the lens 132a, it is difficult to wipe off the deposit with a cleaning tool introduced from the through hole 170 as shown in FIG. 4B. . That is, although the deposits in the vicinity of the through-hole 170 can be easily wiped off, it is difficult to wipe off deposits that are present away from the through-hole 170. Further, as shown in FIG. 4A, the peripheral portion of the light receiving region 132 has an intricate structure and there are many corner portions. Therefore, a blind spot is formed by the corner portion, and the deposits present around the corner portion are wiped off. It has become difficult.

このように、比較例の粒子検出センサ100では、受光領域132内に付着した粒子によって検出精度が低下するという問題がある。   As described above, in the particle detection sensor 100 of the comparative example, there is a problem that the detection accuracy is deteriorated by the particles attached in the light receiving region 132.

ところで、受光感度を向上させるために、受光領域に、レンズではなく、回転楕円体等の回転面を反射面とする反射板(楕円ミラー等)を配置することも考えられているが、比較例の粒子検出センサ100のように、筐体に貫通孔を設けて清掃具を導入する方法では、反射板の内面(反射面)の全面を清掃することが難しい。   By the way, in order to improve the light receiving sensitivity, it is considered that a reflecting plate (elliptical mirror or the like) having a rotating surface such as a spheroid instead of a lens is disposed in the light receiving region. As in the case of the particle detection sensor 100, it is difficult to clean the entire inner surface (reflecting surface) of the reflecting plate by a method of introducing a cleaning tool by providing a through hole in the housing.

このため、受光領域に反射板が配置された構成の粒子検出センサでは、反射板の内面に付着物が付着すると、受光素子に受光される粒子の散乱光の量(受光量)が大きく変わってしまう。この結果、検出精度が大きく低下してセンサとしての信頼性が悪くなる。   For this reason, in a particle detection sensor having a configuration in which a reflecting plate is arranged in the light receiving region, if an adhering material adheres to the inner surface of the reflecting plate, the amount of scattered light (the amount of received light) of the particles received by the light receiving element changes significantly. End up. As a result, the detection accuracy is greatly lowered and the reliability as the sensor is deteriorated.

そこで、本実施の形態における粒子検出センサ1では、図1(d)に示すように、粒子流路33と受光領域32との接続部分に、透光性を有する第1保護板61が配置されている。   Therefore, in the particle detection sensor 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1D, a first protective plate 61 having translucency is arranged at a connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32. ing.

これにより、ホコリ・花粉・煙等の粒子が受光領域32の内部に入り込むことを抑制できるので、受光領域32内にホコリ・花粉・煙等の粒子が付着物として付着することを抑制できる。したがって、受光領域32に付着物が付着することによって検出精度が低下することを抑制できる。   Thereby, since particles, such as dust, pollen, and smoke, can be prevented from entering the inside of the light receiving region 32, it is possible to suppress particles such as dust, pollen, smoke, etc. from adhering to the light receiving region 32. Therefore, it is possible to prevent the detection accuracy from being lowered due to the adhering matter adhering to the light receiving region 32.

また、本実施の形態において、第1保護板61は、受光領域32の開口部(粒子流路33との接続部分となる開口部)を覆うように配置されている。   In the present embodiment, the first protective plate 61 is disposed so as to cover the opening of the light receiving region 32 (the opening serving as a connection portion with the particle channel 33).

これにより、粒子が受光領域32の内部に入り込むことを遮断できるので、受光領域32内に粒子が付着することを回避できる。さらに、一旦、受光領域32を第1保護板61で覆った後は、その後の粒子検出センサ1の製造工程中においても受光領域32に粒子等が入り込むことを遮断できるので、初期時の動作不良も防止できる。   Thereby, the particles can be prevented from entering the inside of the light receiving region 32, so that the particles can be prevented from adhering in the light receiving region 32. Furthermore, once the light receiving area 32 is covered with the first protective plate 61, it is possible to prevent particles and the like from entering the light receiving area 32 even during the subsequent manufacturing process of the particle detection sensor 1. Can also be prevented.

また、本実施の形態において、第1保護板61と受光素子20との間に、粒子の散乱光を反射して当該散乱光を受光素子20に導く反射体40が設けられている。例えば、反射体40の内面は、回転楕円体の回転面の一部であり、楕円ミラーである。   In the present embodiment, a reflector 40 that reflects scattered light of particles and guides the scattered light to the light receiving element 20 is provided between the first protective plate 61 and the light receiving element 20. For example, the inner surface of the reflector 40 is a part of the rotation surface of the spheroid and is an elliptical mirror.

これにより、粒子の付着によって反射体40の反射面が汚れることを抑制できる。つまり、反射体40の反射面に粒子等の付着物が蓄積されない。したがって、反射体40の反射面の反射率が長期にわたって変化しないので、受光感度及び検出精度の長期信頼性を向上させることができる。   Thereby, it can suppress that the reflective surface of the reflector 40 becomes dirty by adhesion of particle | grains. That is, deposits such as particles are not accumulated on the reflection surface of the reflector 40. Therefore, since the reflectance of the reflecting surface of the reflector 40 does not change over a long period, the long-term reliability of the light receiving sensitivity and the detection accuracy can be improved.

さらに、第1保護板61によって受光領域32を密閉することによって、受光領域32に空気や水分が入り込むことも遮断できる。これにより、反射体40の反射面が腐食することを防止できるので、受光感度及び検出精度の長期信頼性を一層向上させることができる。   Further, by sealing the light receiving region 32 with the first protective plate 61, it is possible to prevent air and moisture from entering the light receiving region 32. Thereby, since it can prevent that the reflective surface of the reflector 40 corrodes, long-term reliability of a light reception sensitivity and a detection accuracy can be improved further.

また、本実施の形態において、第1保護板61の主面は、反射体40の内面を構成する回転楕円体の楕円の長軸に対して直角である。   In the present embodiment, the main surface of the first protective plate 61 is perpendicular to the major axis of the ellipsoid of the spheroid constituting the inner surface of the reflector 40.

これにより、検知領域DAにおける粒子の散乱光を効率良く第1保護板61を透過させることができるので、第1保護板61を配置したことで受光感度が低下することをなくすことができる。   Thereby, the scattered light of the particle | grains in the detection area DA can be efficiently transmitted through the first protective plate 61. Therefore, it is possible to prevent the light receiving sensitivity from being lowered by arranging the first protective plate 61.

また、本実施の形態において、粒子流路33の幅と検知領域DAの幅とを一致させるとよい。   In the present embodiment, the width of the particle flow path 33 and the width of the detection area DA are preferably matched.

これにより、粒子検知センサ1内に導入される粒子を含んだ気体の全てが検知領域DAを通過することになるので、取り込まれた気体中に含まれる粒子を全て検出することができる。したがって、粒子の検出確率が向上し、検出精度を向上させることができる。   Thereby, since all the gas containing the particle | grains introduce | transduced in the particle | grain detection sensor 1 will pass through the detection area | region DA, all the particles contained in the taken-in gas can be detected. Therefore, the detection probability of particles can be improved and the detection accuracy can be improved.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る粒子検出センサ2について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態2に係る粒子検出センサの構成を示す断面図である。
(Embodiment 2)
Next, a particle detection sensor 2 according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the particle detection sensor according to Embodiment 2 of the present invention.

図5に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ2と上記実施の形態1における粒子検出センサ1とは、第1保護板61の配置が異なる。   As shown in FIG. 5, the particle detection sensor 2 in the present embodiment and the particle detection sensor 1 in the first embodiment are different in the arrangement of the first protective plate 61.

具体的には、上記実施の形態1における第1保護板61は、その主面が反射体40を構成する楕円の長軸に対して直角となるように配置されていたのに対して、本実施の形態における第1保護板61は、その主面の法線が反射体40を構成する楕円の長軸に対して傾斜するように配置されている。   Specifically, the first protective plate 61 in the first embodiment is arranged so that its main surface is perpendicular to the major axis of the ellipse that constitutes the reflector 40, whereas The first protective plate 61 in the embodiment is arranged so that the normal line of the main surface thereof is inclined with respect to the major axis of the ellipse constituting the reflector 40.

以上、本実施の形態における粒子検出センサ2によれば、実施の形態1と同様に、粒子流路33と受光領域32との接続部分に第1保護板61が配置されているので、粒子検出センサ2の動作中においても粒子検出センサ2の製造工程中においても、受光領域32内に粒子が付着することを抑制できる。したがって、検出精度の低下を抑制できる。   As described above, according to the particle detection sensor 2 in the present embodiment, the first protective plate 61 is disposed at the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32 as in the first embodiment. Even during the operation of the sensor 2 and during the manufacturing process of the particle detection sensor 2, it is possible to suppress the adhesion of particles in the light receiving region 32. Therefore, a decrease in detection accuracy can be suppressed.

また、本実施の形態でも、第1保護板61が受光領域32の開口部を覆うように配置されているので、受光領域32内に粒子が付着することを一層抑制できる。   Also in the present embodiment, since the first protective plate 61 is disposed so as to cover the opening of the light receiving region 32, it is possible to further suppress the adhesion of particles in the light receiving region 32.

また、本実施の形態でも、粒子の付着によって反射体40の反射面が汚れることを抑制できるので、反射体40の反射面の反射率が変化せず、受光感度及び検出精度の長期信頼性を向上させることができる。   Also in this embodiment, since the reflection surface of the reflector 40 can be prevented from becoming dirty due to the adhesion of particles, the reflectance of the reflection surface of the reflector 40 does not change, and the long-term reliability of light receiving sensitivity and detection accuracy is improved. Can be improved.

さらに、第1保護板61によって受光領域32を密閉することによって、受光領域32に空気や水分が入り込むことを遮断することができる。これにより、反射体40の反射面の腐食を防止できるので、受光感度及び検出精度の長期信頼性を一層向上させることができる。   Furthermore, by sealing the light receiving region 32 with the first protective plate 61, it is possible to prevent air and moisture from entering the light receiving region 32. Thereby, since corrosion of the reflective surface of the reflector 40 can be prevented, the long-term reliability of the light receiving sensitivity and detection accuracy can be further improved.

また、本実施の形態では、第1保護板61の主面の法線が、反射体40の回転楕円体を構成する楕円の長軸に対して傾斜している。   In the present embodiment, the normal line of the main surface of the first protective plate 61 is inclined with respect to the major axis of the ellipse that constitutes the spheroid of the reflector 40.

これにより、反射体40の開口部を受光領域32の開口部のぎりぎりまで延ばしたりして反射体40の反射面を多く取ることができるので、反射体40における粒子の散乱光の受光感度を容易に高くすることができる。したがって、高感度で粒子の検出を行うことができる粒子検出センサを実現できる。   Thereby, since the opening part of the reflector 40 can be extended to the limit of the opening part of the light-receiving region 32, a large number of reflection surfaces of the reflector 40 can be obtained, and thus the light-receiving sensitivity of the scattered light of the particles in the reflector 40 is easy. Can be high. Therefore, a particle detection sensor that can detect particles with high sensitivity can be realized.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係る粒子検出センサ3について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態3に係る粒子検出センサの構成を示す断面図である。
(Embodiment 3)
Next, a particle detection sensor 3 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the particle detection sensor according to Embodiment 3 of the present invention.

図6に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ3と上記実施の形態1における粒子検出センサ1とは、第1保護板61の配置が異なる。   As shown in FIG. 6, the particle detection sensor 3 in the present embodiment and the particle detection sensor 1 in the first embodiment are different in the arrangement of the first protective plate 61.

すなわち、上記実施の形態1における第1保護板61は、粒子流路33と受光領域32との接続部分のみに配置されていたのに対して、本実施の形態における第1保護板61は、粒子流路33と受光領域32との接続部分だけではなく粒子流路33とラビリンス部34との接続部分にも配置されている。具体的には、本実施の形態における第1保護板61は、受光領域32の開口部とラビリンス部34の開口部との両方を覆っている。   That is, the first protective plate 61 in the first embodiment is arranged only in the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32, whereas the first protective plate 61 in the present embodiment is It is disposed not only at the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32 but also at the connection portion between the particle flow path 33 and the labyrinth portion 34. Specifically, the first protective plate 61 in the present embodiment covers both the opening of the light receiving region 32 and the opening of the labyrinth portion 34.

また、第1保護板61は、粒子流路33の一部を構成している。具体的には、第1保護板61の表面は粒子流路33の壁面となっている。   The first protective plate 61 constitutes a part of the particle channel 33. Specifically, the surface of the first protective plate 61 is a wall surface of the particle channel 33.

以上、本実施の形態における粒子検出センサ3によれば、粒子流路33と受光領域32との接続部分及び粒子流路33と受光領域32との接続部分に第1保護板61が配置されている。   As described above, according to the particle detection sensor 3 in the present embodiment, the first protective plate 61 is disposed at the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32 and at the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32. Yes.

これにより、大気中に浮遊する粒子が受光領域32だけではなくもラビリンス部34にも入り込まないようにすることができるので、粒子検出センサ3の動作中においても粒子検出センサ2の製造工程中においても、受光領域32内及びラビリンス部34内に粒子が付着することを抑制できる。したがって、検出精度の低下を抑制できる。   Thereby, it is possible to prevent particles floating in the atmosphere from entering not only the light receiving region 32 but also the labyrinth portion 34. Therefore, during the operation of the particle detection sensor 3 and during the manufacturing process of the particle detection sensor 2. Moreover, it can suppress that particle | grains adhere in the light-receiving area | region 32 and the labyrinth part 34. FIG. Therefore, a decrease in detection accuracy can be suppressed.

また、本実施の形態でも、粒子の付着によって反射体40の反射面が汚れることを抑制できるので、反射体40の反射面の反射率が変化せず、受光感度及び検出精度の長期信頼性を向上させることができる。しかも、反射体40によってラビリンス部34の反射率も変わらないので、粒子に当たらすに検知領域DAを通過する投光素子10からの直接光が筐体30内部で反射して迷光となって受光素子20に入射することも抑制できる。したがって、受光感度及び検出精度の長期信頼性を一層向上させることができる。   Also in this embodiment, since the reflection surface of the reflector 40 can be prevented from becoming dirty due to the adhesion of particles, the reflectance of the reflection surface of the reflector 40 does not change, and the long-term reliability of light receiving sensitivity and detection accuracy is improved. Can be improved. Moreover, since the reflectance of the labyrinth portion 34 is not changed by the reflector 40, the direct light from the light projecting element 10 that passes through the detection area DA when hitting the particles is reflected inside the housing 30 and received as stray light. It can also suppress entering into the element 20. FIG. Therefore, the long-term reliability of the light receiving sensitivity and detection accuracy can be further improved.

この場合、第1保護板61によって受光領域32及びラビリンス部34を密閉することによって、受光領域32及びラビリンス部34に空気や水分が入り込むことを遮断することができる。これにより、反射体40の反射面の腐食とラビリンス部34の劣化とを防止できるので、受光感度及び検出精度の長期信頼性を一層向上させることができる。   In this case, by sealing the light receiving region 32 and the labyrinth portion 34 with the first protective plate 61, it is possible to block air and moisture from entering the light receiving region 32 and the labyrinth portion 34. Thereby, since corrosion of the reflective surface of the reflector 40 and deterioration of the labyrinth part 34 can be prevented, the long-term reliability of light receiving sensitivity and detection accuracy can be further improved.

また、本実施の形態では、粒子の付着によってラビリンス部34内も汚れないので、センサとしての信頼性が向上するとともに歩留まりが向上する。   Further, in the present embodiment, the inside of the labyrinth portion 34 is not contaminated by the adhesion of particles, so that the reliability as a sensor is improved and the yield is improved.

(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4に係る粒子検出センサ4について、図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態4に係る粒子検出センサの構成を示す断面図である。
(Embodiment 4)
Next, a particle detection sensor 4 according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the particle detection sensor according to Embodiment 4 of the present invention.

図7に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ4は、上記実施の形態3における粒子検出センサ3において、さらに、第2保護板62が配置された構成となっている。   As shown in FIG. 7, the particle detection sensor 4 in the present embodiment has a configuration in which a second protective plate 62 is further arranged in the particle detection sensor 3 in the third embodiment.

具体的には、本実施の形態における粒子検出センサ4は、受光領域32及びラビリンス部34の開口部を覆うように配置された第1保護板61と、投光領域31と粒子流路33との接続部分に配置された第2保護板62とを有する。   Specifically, the particle detection sensor 4 according to the present embodiment includes a first protection plate 61 disposed so as to cover the light receiving region 32 and the opening of the labyrinth portion 34, the light projecting region 31, and the particle flow path 33. And a second protective plate 62 disposed at the connection portion.

本実施の形態において、第2保護板62は、第1保護板61と対面するように配置されている。つまり、第2保護板62と第1保護板61とは、平行に配置されている。   In the present embodiment, the second protection plate 62 is disposed so as to face the first protection plate 61. That is, the second protective plate 62 and the first protective plate 61 are arranged in parallel.

第2保護板62は、投光領域31に粒子が入り込まないようにするための保護部材である。具体的には、第2保護板62は、投光領域31の粒子流路33との接続部分となる開口部(投光領域31の開口部)を覆うように配置されている。つまり、第2保護板62は投光領域31に蓋をするように配置されており、投光領域31の開口部が第2保護板62で覆われることによって投光領域31は閉じた空間領域となる。   The second protective plate 62 is a protective member for preventing particles from entering the light projecting region 31. Specifically, the second protective plate 62 is disposed so as to cover an opening (an opening of the light projecting region 31) serving as a connection portion between the light projecting region 31 and the particle flow path 33. In other words, the second protective plate 62 is disposed so as to cover the light projecting region 31, and the light projecting region 31 is closed by covering the opening of the light projecting region 31 with the second protective plate 62. It becomes.

また、第2保護板62は、第1保護板61ともに、粒子流路33の一部を構成している。具体的には、第1保護板61及び第2保護板62の表面は粒子流路33の壁面となっており、粒子流路33に導入された粒子は、第1保護板61及び第2保護板62の間を通過する。   The second protective plate 62 constitutes a part of the particle flow path 33 together with the first protective plate 61. Specifically, the surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62 are the wall surfaces of the particle passage 33, and the particles introduced into the particle passage 33 are the first protection plate 61 and the second protection plate. Passes between the plates 62.

第2保護板62は、第1保護板61と同様に、例えばガラスや透明樹脂によって構成された透明板であって、全透過率はフレネル反射を無視すれば例えば99%以上である。また、第2保護板62としては、厚みが一様の平板を用いている。なお、第2保護板62は、厚みが一様の平板でなくてもよく、第1保護板61と同様に、取付上、周縁部分が肉薄となっていたり周縁部分の一部が切り欠かれていたりしてもよい。   Similar to the first protection plate 61, the second protection plate 62 is a transparent plate made of, for example, glass or transparent resin, and the total transmittance is, for example, 99% or more if Fresnel reflection is ignored. Further, a flat plate having a uniform thickness is used as the second protective plate 62. Note that the second protective plate 62 may not be a flat plate having a uniform thickness. Like the first protective plate 61, the peripheral portion is thin or a part of the peripheral portion is notched. It may be.

第2保護板62の平面視形状は、投光領域31の開口部を覆う形状であればよく、例えば、投光領域31の開口部の形状が円形である場合は、第2保護板62としては円板状の透明板を用いればよい。   The shape of the second protective plate 62 in plan view may be a shape that covers the opening of the light projection region 31. For example, when the shape of the opening of the light projection region 31 is circular, the second protective plate 62 is A disc-shaped transparent plate may be used.

また、第2保護板62も、粒子の散乱光を散乱させないように構成されている。つまり、第2保護板62で光が散乱しないように、第2保護板62の表面は、検知領域DA側の主面も投光素子10側の主面も平滑面である。   The second protective plate 62 is also configured not to scatter the scattered light of the particles. That is, the surface of the second protective plate 62 is a smooth surface on both the main surface on the detection area DA side and the main surface on the light projecting element 10 side so that light is not scattered by the second protective plate 62.

なお、後述するように、第2保護板62の表面に付着した付着物を綿棒等の清掃具で擦って除去することもあるので、第2保護板62の表面は、耐摩耗性を有するとよい。したがって、第2保護板62の表面には、耐摩耗性を向上させるための表面処理又は表面コート処理等が施されているとよい。   As will be described later, since the adhering matter adhering to the surface of the second protective plate 62 may be removed by rubbing with a cleaning tool such as a cotton swab, the surface of the second protective plate 62 has wear resistance. Good. Therefore, the surface of the second protective plate 62 is preferably subjected to surface treatment or surface coating treatment for improving wear resistance.

以上、本実施の形態における粒子検出センサ4によれば、粒子流路33と受光領域32との接続部分及び粒子流路33と受光領域32との接続部分に第1保護板61が配置されているので、実施の形態3と同様の効果が得られる。   As described above, according to the particle detection sensor 4 in the present embodiment, the first protective plate 61 is disposed at the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32 and at the connection portion between the particle flow path 33 and the light receiving region 32. Therefore, the same effect as in the third embodiment can be obtained.

さらに、本実施の形態では、投光領域31と粒子流路33との接続部分に第2保護板62が配置されている。   Furthermore, in the present embodiment, the second protective plate 62 is disposed at the connection portion between the light projecting region 31 and the particle flow path 33.

これにより、大気中に浮遊する粒子が投光領域31にも入り込まないようにすることができ、投光領域31内に粒子が付着することを抑制できるとともに、投光レンズ31a及び発光絞り部31bに粒子が付着することも抑制できる。したがって、投光素子10からの出射光を安定させることができるので、センサとしての信頼性が向上する。   Thereby, it is possible to prevent particles floating in the atmosphere from entering the light projecting region 31 and to prevent particles from adhering to the light projecting region 31, and to use the light projecting lens 31a and the light emission diaphragm 31b. It is also possible to suppress adhesion of particles to the surface. Therefore, since the emitted light from the light projecting element 10 can be stabilized, the reliability as a sensor is improved.

また、投光領域31が第2保護板62で覆われているので、投光レンズ31aを投光領域31の奥まった位置に配置することができ、投光レンズ31aの設計の自由度が高まる。つまり、メンテナンスの際に投光レンズ31aに付着した粒子等を拭き取りやすくするためだけに、投光レンズ31aを粒子流路33に近い位置に配置する必要がない。   Moreover, since the light projection area | region 31 is covered with the 2nd protection board 62, the light projection lens 31a can be arrange | positioned in the back position of the light projection area | region 31, and the freedom degree of design of the light projection lens 31a increases. . That is, it is not necessary to dispose the light projecting lens 31a at a position close to the particle flow path 33 only to facilitate wiping off particles and the like attached to the light projecting lens 31a during maintenance.

また、第1保護板61と第2保護板62とで形成される空間は、粒子流路33の一部を形成し、且つ、検知領域DAの幅と一致するとよい。例えば、第1保護板61と第2保護板62とで挟まれる空間が粒子流路33の一部となるように構成し、且つ、第1保護板61と第2保護板62との間隔を粒子流路33の幅に一致させるとともに検知領域DAの幅に一致させるとよい。   The space formed by the first protective plate 61 and the second protective plate 62 may form a part of the particle flow path 33 and coincide with the width of the detection area DA. For example, the space between the first protective plate 61 and the second protective plate 62 is configured to be a part of the particle flow path 33, and the distance between the first protective plate 61 and the second protective plate 62 is set. The width of the particle flow path 33 is preferably matched with the width of the detection area DA.

これにより、粒子検知センサ4内に導入される粒子を含んだ気体の全てが、検知領域DAの幅と一致した粒子流路33を通過するので、取り込まれた気体中に含まれる粒子を全て検出することができる。したがって、粒子の検出確率が向上し、検出精度を向上させることができる。   As a result, all of the gas containing particles introduced into the particle detection sensor 4 passes through the particle flow path 33 that matches the width of the detection area DA, so that all particles contained in the taken-in gas are detected. can do. Therefore, the detection probability of particles can be improved and the detection accuracy can be improved.

(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5に係る粒子検出センサ5について、図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態5に係る粒子検出センサの構成を示す断面図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は(a)のA−A線における断面図である。
(Embodiment 5)
Next, a particle detection sensor 5 according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the particle detection sensor according to Embodiment 5 of the present invention, where (a) is a top view, (b) is a front view, (c) is a bottom view, and (d) is a bottom view. It is sectional drawing in the AA of (a).

図8(b)に示すように、本実施の形態における粒子検出センサ5は、上記実施の形態4における粒子検出センサ4において、さらに、筐体30は、第1保護板61及び第2保護板62の表面に付着した付着物を除去するための清掃具が導入される清掃具導入孔37と、清掃具導入孔37を閉じる蓋38とを有する。   As shown in FIG. 8B, the particle detection sensor 5 in the present embodiment is the same as the particle detection sensor 4 in the fourth embodiment, and the housing 30 further includes a first protection plate 61 and a second protection plate. The cleaning tool introduction hole 37 into which the cleaning tool for removing the deposit | attachment adhering to the surface of 62 is introduced, and the lid | cover 38 which closes the cleaning tool introduction hole 37 are provided.

具体的には、清掃具導入孔37は、第1筐体部30aに設けられた貫通孔である。清掃具導入孔37は、清掃具を第1保護板61及び第2保護板62の主面水平方向から挿入できるように構成されている。本実施の形態において、清掃具導入孔37は、第1保護板61及び第2保護板62の主面水平方向を開放するように設けられており、より具体的には、第1筐体部30aの第1保護板61及び第2保護板62に対向する部分を開口するように設けられている。つまり、清掃具導入孔37は、粒子流路33の一部を開口している。さらに、清掃具導入孔37は、大気が粒子流路33内を流れる方向(流路方向)に沿って長尺状に設けられている。   Specifically, the cleaning tool introduction hole 37 is a through hole provided in the first housing portion 30a. The cleaning tool introduction hole 37 is configured such that the cleaning tool can be inserted from the horizontal direction of the main surface of the first protection plate 61 and the second protection plate 62. In the present embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is provided so as to open the horizontal direction of the main surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62, and more specifically, the first housing portion. 30a is provided so as to open a portion facing the first protection plate 61 and the second protection plate 62. That is, the cleaning tool introduction hole 37 opens a part of the particle flow path 33. Further, the cleaning tool introduction hole 37 is provided in a long shape along the direction in which the air flows in the particle flow path 33 (flow path direction).

第1保護板61及び第2保護板62を清掃する以外(粒子検出センサ5が動作中)は、清掃具導入孔37は蓋38によって塞がれている。蓋38は、清掃具導入孔37に着脱可能に嵌め込まれている。したがって、第1保護板61及び第2保護板62等の筐体30内を清掃する場合、蓋38を取り外して清掃具導入孔37を開放し、清掃具導入孔37から綿棒等の清掃具を挿入して筐体30内の清掃を行う。   Except for cleaning the first protective plate 61 and the second protective plate 62 (when the particle detection sensor 5 is operating), the cleaning tool introduction hole 37 is closed by the lid 38. The lid 38 is detachably fitted in the cleaning tool introduction hole 37. Therefore, when cleaning the inside of the housing 30 such as the first protection plate 61 and the second protection plate 62, the lid 38 is removed to open the cleaning tool introduction hole 37, and a cleaning tool such as a cotton swab is removed from the cleaning tool introduction hole 37. Insert and clean the inside of the housing 30.

以上、本実施の形態に係る粒子検出センサ5によれば、清掃具導入孔37を利用することによって、筐体30内に付着した粒子等の付着物を除去するためのメンテナンスを行うことができる。例えば、第1保護板61及び第2保護板62の表面や粒子流路33の壁面、あるいは、その他の筐体30内の壁面に付着した付着物を除去することができる。   As described above, according to the particle detection sensor 5 according to the present embodiment, by using the cleaning tool introduction hole 37, it is possible to perform maintenance for removing adhered substances such as particles attached in the housing 30. . For example, deposits attached to the surfaces of the first protective plate 61 and the second protective plate 62, the wall surface of the particle flow path 33, or other wall surfaces in the housing 30 can be removed.

この場合、図9A及び図9Bに示すように、清掃具導入孔37から綿棒等の清掃具200を導入して、第1保護板61及び第2保護板62の表面(粒子流路33側の面)を清掃具200で擦る等することによって第1保護板61及び第2保護板62の表面に付着した付着物を拭き取ることができる。図9A及び図9Bは、本実施の形態に係る粒子検出センサの筐体内を清掃(メンテナンス)するときの様子を示している。   In this case, as shown in FIGS. 9A and 9B, a cleaning tool 200 such as a cotton swab is introduced from the cleaning tool introduction hole 37, and the surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62 (on the particle flow path 33 side). The adhering matter adhering to the surfaces of the first protective plate 61 and the second protective plate 62 can be wiped off by rubbing the surface) with the cleaning tool 200 or the like. 9A and 9B show a state when the inside of the housing of the particle detection sensor according to the present embodiment is cleaned (maintenance).

また、図8に示すように、本実施の形態では、清掃具導入孔37が第1保護板61及び第2保護板62と対向する位置に設けられているので、清掃具導入孔37から挿入した清掃具200によって第1保護板61及び第2保護板62の表面に付着した付着物を容易に除去することができる。   Further, as shown in FIG. 8, in this embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is provided at a position facing the first protection plate 61 and the second protection plate 62. The adhered material adhered to the surfaces of the first protective plate 61 and the second protective plate 62 can be easily removed by the cleaning tool 200.

また、本実施の形態において、清掃具導入孔37は、清掃具200を第1保護板61及び第2保護板62の主面水平方向から挿入できるように構成されている。これにより、清掃具導入孔37に綿棒等の清掃具200を挿入する際、第1保護板61及び第2保護板62の主面水平方向から清掃具200を挿入することができる。   Moreover, in this Embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is comprised so that the cleaning tool 200 can be inserted from the main surface horizontal direction of the 1st protection board 61 and the 2nd protection board 62. FIG. Thereby, when the cleaning tool 200 such as a cotton swab is inserted into the cleaning tool introduction hole 37, the cleaning tool 200 can be inserted from the horizontal direction of the main surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62.

そして、図9A及び図9Bに示すように、例えば、清掃具導入孔37に挿入した清掃具200によって第1保護板61及び第2保護板62の表面を擦るようにして、当該清掃具200を清掃具200の挿入方向に垂直な方向に沿って前後に動かすことで、第1保護板61及び第2保護板62の表面の付着物を拭き取ることができる。なお、第1保護板61及び第2保護板62の付着物を擦り取る際の清掃具200の移動方向は、清掃具200の挿入方向に垂直な方向に限るものではなく、清掃具200の挿入方向等であってもよい。   Then, as shown in FIGS. 9A and 9B, for example, the cleaning tool 200 is rubbed against the surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62 by the cleaning tool 200 inserted into the cleaning tool introduction hole 37. By moving the cleaning tool 200 back and forth along the direction perpendicular to the insertion direction of the cleaning tool 200, the deposits on the surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62 can be wiped off. Note that the moving direction of the cleaning tool 200 when scraping off the deposits on the first protection plate 61 and the second protection plate 62 is not limited to the direction perpendicular to the insertion direction of the cleaning tool 200, and the insertion of the cleaning tool 200 is not limited. It may be a direction or the like.

また、本実施の形態において、清掃具導入孔37は、第1保護板61及び第2保護板62の主面水平方向を開放する位置に設けられている。これにより、清掃具200を、清掃具導入孔37を介して第1保護板61及び第2保護板62の主面水平方向から筐体30内に容易に挿入することができる。   Further, in the present embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is provided at a position where the main surface horizontal direction of the first protection plate 61 and the second protection plate 62 is opened. Thereby, the cleaning tool 200 can be easily inserted into the housing 30 from the horizontal direction of the main surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62 via the cleaning tool introduction hole 37.

また、本実施の形態において、清掃具導入孔37は、大気が粒子流路33内を流れる方向に沿って長尺状に設けられている。これにより、清掃具導入孔37に挿入した清掃具200を粒子流路33の流路方向に沿って前後に動かすことによって、第1保護板61及び第2保護板62の主面の付着物を容易に拭き取ることができる。   Further, in the present embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is provided in a long shape along the direction in which the air flows in the particle flow path 33. As a result, the cleaning tool 200 inserted into the cleaning tool introduction hole 37 is moved back and forth along the flow path direction of the particle flow path 33, thereby adhering substances on the main surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62. Can be easily wiped off.

また、本実施の形態において、清掃具導入孔37は、当該清掃具導入孔37に着脱可能に取り付けられた蓋38によって塞がれている。これにより、第1保護板61及び第2保護板62を清掃するときだけ蓋38を外せばよく、清掃するとき以外は清掃具導入孔37を蓋38で閉じることができる。したがって、粒子検出センサ5本来のセンサ機能に影響を与えることなく、清掃(メンテナンス)を行うことができる。   Further, in the present embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is closed by a lid 38 detachably attached to the cleaning tool introduction hole 37. Thereby, it is only necessary to remove the lid 38 only when cleaning the first protective plate 61 and the second protective plate 62, and the cleaning tool introduction hole 37 can be closed with the lid 38 except when cleaning. Therefore, cleaning (maintenance) can be performed without affecting the original sensor function of the particle detection sensor 5.

なお、本実施の形態は、実施の形態1〜3にも適用することができる。この場合、第1保護板61の表面に付着した付着物を除去するために、清掃具導入孔37には清掃具200が挿入される。   This embodiment can also be applied to the first to third embodiments. In this case, the cleaning tool 200 is inserted into the cleaning tool introduction hole 37 in order to remove deposits attached to the surface of the first protection plate 61.

(その他変形例等)
以上、本発明に係る粒子検出センサについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(Other variations)
As mentioned above, although the particle | grain detection sensor which concerns on this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment.

例えば、上記実施の形態において、清掃具導入孔37は、大気導入孔35及び大気放出孔36とは別に設けられていた(つまり、清掃具導入孔37は清掃専用の孔であった)が、大気導入孔35及び大気放出孔36を清掃具導入孔として用いてもよい。この場合、清掃具を大気導入孔35及び大気放出孔36から挿入して第1保護板61や第2保護板62の表面の付着物を取り除いてもよい。   For example, in the above embodiment, the cleaning tool introduction hole 37 is provided separately from the atmosphere introduction hole 35 and the atmosphere release hole 36 (that is, the cleaning tool introduction hole 37 was a hole dedicated for cleaning) The air introduction hole 35 and the air discharge hole 36 may be used as the cleaning tool introduction hole. In this case, a cleaning tool may be inserted from the air introduction hole 35 and the air discharge hole 36 to remove the deposits on the surfaces of the first protection plate 61 and the second protection plate 62.

また、上記実施の形態において、第1保護板61と受光素子20との間には楕円ミラー等の反射体40を配置したが、第1保護板61と受光素子20との間には集光レンズを配置してもよい。つまり、受光領域32には、反射体40ではなく、集光レンズを配置してもよい。なお、集光レンズは、検知領域DAにおける粒子の散乱光を受光素子20に集光させる機能を有する。   Further, in the above embodiment, the reflector 40 such as an elliptical mirror is disposed between the first protective plate 61 and the light receiving element 20, but the light is condensed between the first protective plate 61 and the light receiving element 20. A lens may be arranged. That is, a condensing lens may be disposed in the light receiving region 32 instead of the reflector 40. The condensing lens has a function of condensing the scattered light of the particles in the detection area DA onto the light receiving element 20.

また、上記実施の形態において、反射体40の内面は、回転楕円体の回転面の一部としたが、これに限るものではなく、回転放物線等の円錐曲線の回転体の回転面の一部とすることもできる。この場合、円錐曲線としては、円ではなく、楕円、放物線及び双曲線の中から選ぶとよい。つまり、反射体の内面は、球体の曲面(球面)よりも、回転楕円体や回転放物線、回転双曲線の曲面(回転面)の一部にするとよい。反射体の内面が球面である場合、積分球のように拡散反射を利用すると、散乱光が何回も反射(多重反射)して減衰して、受光素子20に光があまり入らなくなる。例えば、回転楕円体の場合と比べて、球体の場合は、1/100程度しか受光しなくなる。   Moreover, in the said embodiment, although the inner surface of the reflector 40 was made into a part of rotating surface of a spheroid, it is not restricted to this, A part of rotating surface of the rotating body of conic curves, such as a rotation parabola It can also be. In this case, the conic curve may be selected from an ellipse, a parabola and a hyperbola instead of a circle. That is, the inner surface of the reflector is preferably a part of a spheroid, rotating parabola, or rotating hyperbolic curved surface (rotating surface) rather than a spherical curved surface (spherical surface). When the inner surface of the reflector is spherical, if diffuse reflection is used like an integrating sphere, scattered light is reflected (multiple reflection) and attenuated many times, so that light does not enter the light receiving element 20 so much. For example, in the case of a sphere, only about 1/100 is received compared to the case of a spheroid.

また、上記実施の形態における各粒子検出センサは、ダストセンサに搭載することができる。例えば、当該ダストセンサは、内蔵する粒子検出センサによってホコリの粒子を検知した場合、ホコリを検知したことを音や光によって報知したり表示部に表示したりする。   Moreover, each particle | grain detection sensor in the said embodiment can be mounted in a dust sensor. For example, when the dust sensor detects dust particles with a built-in particle detection sensor, the dust sensor notifies the detection of dust by sound or light or displays it on a display unit.

また、上記実施の形態における各粒子検出センサは、煙感知器に搭載することができる。例えば、煙感知器は、内蔵する粒子検出センサによって煙の粒子を検知した場合、煙を検知したことを音や光によって報知したり表示部に表示したりする。   Moreover, each particle | grain detection sensor in the said embodiment can be mounted in a smoke sensor. For example, when the smoke detector detects smoke particles with a built-in particle detection sensor, the smoke detector notifies or displays on the display section that the smoke has been detected by sound or light.

また、上記実施の形態における各粒子検出センサ又は上記ダストセンサは、空気清浄機又は換気扇に搭載することができる。例えば、当該空気清浄機又は換気扇は、内蔵する粒子検出センサによってホコリの粒子を検知した場合、単にホコリを検知したことを表示部に表示してもよいし、ファンを起動したりファンの回転速度を変更したり等のファンの制御を行ったりしてもよい。   Moreover, each particle | grain detection sensor in the said embodiment or the said dust sensor can be mounted in an air cleaner or a ventilation fan. For example, when the dust purifier detects dust particles with the built-in particle detection sensor, the air cleaner or the ventilation fan may simply display that dust has been detected on the display unit, or activate the fan or rotate the fan. It is also possible to change the fan or to control the fan.

これらの機器において、清掃具導入孔37を備える粒子検出センサ5を用いる場合、粒子検出センサ5は機器の外郭筐体に内蔵されることになるが、ユーザが綿棒等の清掃具200を筐体30内に挿入して第1保護板61や第2保護板62を容易に清掃できるように、機器の外郭筐体における清掃具導入孔37に対向する部分には貫通孔が設けられていてもよい。これにより、当該貫通孔から清掃具導入孔37に向かって清掃具200を挿入できるので、第1保護板61及び第2保護板62の清掃を容易に行うことができる。   In these devices, when the particle detection sensor 5 having the cleaning tool introduction hole 37 is used, the particle detection sensor 5 is built in the outer casing of the device. Even if a through hole is provided in a portion of the outer casing of the device facing the cleaning tool introduction hole 37 so that the first protective plate 61 and the second protective plate 62 can be easily cleaned by being inserted into the device 30. Good. Thereby, since the cleaning tool 200 can be inserted toward the cleaning tool introduction hole 37 from the said through-hole, the 1st protection board 61 and the 2nd protection board 62 can be cleaned easily.

また、上記実施の形態において、粒子を含む媒体は、大気(空気)としたが、大気以外の媒体(水等の液体)であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the medium containing particle | grains was air | atmosphere (air), media other than air | atmosphere (liquids, such as water), may be sufficient.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, the embodiment can be realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the scope of the present invention, or a form obtained by subjecting each embodiment to various modifications conceived by those skilled in the art. Forms are also included in the present invention.

1 粒子検出センサ
10 投光素子
20、120 受光素子
30 筐体
31 投光領域
32 受光領域
33 粒子流路
34 ラビリンス部
35 大気導入孔
36 大気放出孔
37 清掃具導入孔
38 蓋
40 反射体
50 加熱装置
61 第1保護板
62 第2保護板
200 清掃具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Particle | grain detection sensor 10 Light emitting element 20, 120 Light receiving element 30 Case 31 Light emitting area 32 Light receiving area 33 Particle flow path 34 Labyrinth part 35 Atmospheric introduction hole 36 Atmospheric discharge hole 37 Cleaning tool introduction hole 38 Lid 40 Reflector 50 Heating Device 61 First protective plate 62 Second protective plate 200 Cleaning tool

Claims (29)

筐体と、
前記筐体内に配置された投光素子と、
前記筐体内に配置され、かつ、検知領域における粒子による前記投光素子の光の散乱光を受光する受光素子と、
前記筐体内に設けられ、かつ、前記検知領域を含む空間領域であって粒子を含む大気が流れる空間領域である粒子流路と、
前記筐体内に設けられ、かつ、前記散乱光を前記受光素子に導くための空間領域である受光領域と、
前記粒子流路と前記受光領域との接続部分に配置され、かつ、透光性を有する第1保護板とを備える
粒子検出センサ。
A housing,
A light projecting element disposed in the housing;
A light receiving element that is disposed in the housing and receives scattered light of the light projecting element by particles in a detection region;
A particle flow path which is provided in the housing and is a space region including the detection region and through which air containing particles flows; and
A light receiving region that is provided in the housing and is a spatial region for guiding the scattered light to the light receiving element;
A particle detection sensor, comprising: a first protective plate disposed at a connection portion between the particle flow path and the light receiving region and having translucency.
前記受光領域は、前記粒子流路との接続部分に開口部を有し、
前記第1保護板は、前記受光領域の前記開口部を覆うように配置されている
請求項1に記載の粒子検出センサ。
The light receiving region has an opening at a connection portion with the particle channel,
The particle detection sensor according to claim 1, wherein the first protection plate is disposed so as to cover the opening of the light receiving region.
前記第1保護板と前記受光素子との間に、前記散乱光を反射して当該散乱光を前記受光素子に導く反射体が設けられている
請求項1又は2に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 1, wherein a reflector that reflects the scattered light and guides the scattered light to the light receiving element is provided between the first protection plate and the light receiving element.
前記反射体の内面は、回転楕円体の回転面の一部である
請求項3に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 3, wherein an inner surface of the reflector is a part of a rotation surface of a spheroid.
前記第1保護板の主面は、前記回転楕円体を構成する楕円の長軸に対して直角である
請求項4に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 4, wherein a main surface of the first protection plate is perpendicular to a major axis of an ellipse constituting the spheroid.
前記第1保護板の主面の法線は、前記回転楕円体を構成する楕円の長軸に対して傾斜している
請求項4に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 4, wherein a normal line of a main surface of the first protection plate is inclined with respect to a major axis of an ellipse constituting the spheroid.
前記反射体は、前記回転楕円体を構成する楕円における一方の焦点が前記検知領域内に存在するように配置されており、
前記受光素子は、前記楕円における他方の焦点の近傍に配置される
請求項4〜6のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The reflector is arranged so that one focal point of the ellipse constituting the spheroid is present in the detection region,
The particle detection sensor according to claim 4, wherein the light receiving element is disposed in the vicinity of the other focal point of the ellipse.
前記反射体の前記開口部側の端部は、前記第1保護板に接触している
請求項2〜7のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 2, wherein an end of the reflector on the opening side is in contact with the first protection plate.
前記第1保護板と前記受光素子との間に、集光レンズが設けられている
請求項1に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 1, wherein a condensing lens is provided between the first protection plate and the light receiving element.
前記第1保護板は、さらに、前記粒子流路と光トラップ構造を有するラビリンス部との接続部分にも配置されている
請求項1〜9のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the first protection plate is further disposed at a connection portion between the particle flow path and a labyrinth portion having an optical trap structure.
前記ラビリンス部は、前記粒子流路との接続部分に開口部を有し、
前記第1保護板は、前記ラビリンス部の前記開口部も覆うように配置されている
請求項10に記載の粒子検出センサ。
The labyrinth portion has an opening at a connection portion with the particle flow path,
The particle detection sensor according to claim 10, wherein the first protection plate is disposed so as to cover the opening of the labyrinth portion.
前記第1保護板は、厚みが一様の平板である
請求項1〜11のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 1, wherein the first protection plate is a flat plate having a uniform thickness.
前記筐体には、前記第1保護板に付着した付着物を除去するための清掃具が導入される清掃具導入孔が設けられている
請求項1〜12のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The particle | grains of any one of Claims 1-12 in which the said housing | casing is provided with the cleaning tool introduction hole into which the cleaning tool for removing the deposit | attachment adhering to the said 1st protection board is introduce | transduced. Detection sensor.
さらに、前記粒子流路に大気を導入するための大気導入孔、及び、前記粒子流路から大気を放出するための大気放出孔を有し、
前記清掃具導入孔は、前記大気導入孔及び前記大気放出孔とは別に設けられている
請求項13に記載の粒子検出センサ。
Furthermore, it has an air introduction hole for introducing the atmosphere into the particle flow path, and an air release hole for discharging the air from the particle flow path,
The particle detection sensor according to claim 13, wherein the cleaning tool introduction hole is provided separately from the atmosphere introduction hole and the atmosphere release hole.
さらに、前記粒子流路に大気を導入するための大気導入孔、及び、前記粒子流路から大気を排出するための大気放出孔を有し、
前記清掃具導入孔は、前記大気導入孔及び前記大気放出孔の少なくとも一方である
請求項13に記載の粒子検出センサ。
Furthermore, it has an air introduction hole for introducing the atmosphere into the particle flow path, and an air release hole for discharging the air from the particle flow path,
The particle detection sensor according to claim 13, wherein the cleaning tool introduction hole is at least one of the atmosphere introduction hole and the atmosphere discharge hole.
さらに、前記投光素子の光が投光される空間領域である投光領域と前記粒子流路との接続部分に配置された第2保護板を有する
請求項1〜12のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
Furthermore, it has a 2nd protection board arrange | positioned at the connection part of the light projection area | region which is the space area | region where the light of the said light projection element is projected, and the said particle flow path. The particle detection sensor described.
前記第1保護板と前記第2保護板とで形成される空間は、前記粒子流路の一部を形成し、且つ、前記検知領域の幅と一致する
請求項16に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 16, wherein a space formed by the first protection plate and the second protection plate forms a part of the particle flow path and coincides with the width of the detection region.
前記第2保護板は、厚みが一様の平板である
請求項16又は17に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 16, wherein the second protective plate is a flat plate having a uniform thickness.
前記第1保護板と第2保護板とは、平行となるように配置されている
請求項16〜18のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to any one of claims 16 to 18, wherein the first protection plate and the second protection plate are arranged to be parallel to each other.
前記筐体には、前記第1保護板及び前記第2保護板に付着した付着物を除去するための清掃具が導入される清掃具導入孔が設けられている
請求項16〜19のいずれか1項に記載の粒子検出センサ。
The said housing | casing is provided with the cleaning tool introduction hole into which the cleaning tool for removing the deposit | attachment adhering to the said 1st protection board and the said 2nd protection board is introduce | transduced. 2. The particle detection sensor according to item 1.
さらに、前記粒子流路に大気を導入するための大気導入孔、及び、前記粒子流路から大気を放出するための大気放出孔を有し、
前記清掃具導入孔は、前記大気導入孔及び前記大気放出孔とは別に設けられている
請求項20に記載の粒子検出センサ。
Furthermore, it has an air introduction hole for introducing the atmosphere into the particle flow path, and an air release hole for discharging the air from the particle flow path,
The particle detection sensor according to claim 20, wherein the cleaning tool introduction hole is provided separately from the atmosphere introduction hole and the atmosphere release hole.
前記清掃具導入孔は、前記清掃具を前記第1保護板の主面水平方向から挿入できるように構成されている
請求項14又は21に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 14 or 21, wherein the cleaning tool introduction hole is configured such that the cleaning tool can be inserted from a horizontal direction of a main surface of the first protection plate.
前記清掃具導入孔は、前記第1保護板の主面水平方向を開放するように設けられている
請求項22に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 22, wherein the cleaning tool introduction hole is provided so as to open a horizontal direction of a main surface of the first protection plate.
前記清掃具導入孔は、大気が前記粒子流路内を流れる方向に沿って長尺状に設けられている
請求項22又は23に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 22 or 23, wherein the cleaning tool introduction hole is provided in a long shape along a direction in which air flows in the particle flow path.
前記清掃具導入孔は、着脱可能に取り付けられた蓋によって塞がれている
請求項14又は21に記載の粒子検出センサ。
The particle detection sensor according to claim 14 or 21, wherein the cleaning tool introduction hole is blocked by a detachably attached lid.
請求項1〜25のいずれか1項に記載の粒子検出センサを搭載している
ダストセンサ。
A dust sensor equipped with the particle detection sensor according to claim 1.
請求項1〜25のいずれか1項に記載の粒子検出センサを搭載している
煙感知器。
A smoke detector equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 25.
請求項1〜25のいずれか1項に記載の粒子検出センサ、又は、請求項26に記載のダストセンサを搭載している
空気清浄機。
An air cleaner equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 25 or the dust sensor according to claim 26.
請求項1〜25のいずれか1項に記載の粒子検出センサ、又は、請求項26に記載のダストセンサを搭載している
換気扇。
A ventilation fan equipped with the particle detection sensor according to any one of claims 1 to 25 or the dust sensor according to claim 26.
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